Что такое сны и для чего они нужны, почему мы их видим

Что такое сны?

Для изучения любого феномена необходимо наличие соответствующей науки. В случае с сном существует специальная наука, известная как сомнология. Однако она фокусируется исключительно на физиологических аспектах сна, а не на самом процессе сновидений. Изучение сновидений в науке называется онерологией.

Сейчас мы больше заинтересованы именно в самих сновидениях, так как они делают наши ночи увлекательными. Хотя сны появляются не весь период сна, а только в определенные моменты. Для удобства и использования более привычных терминов в данной статье мы будем называть сновидениями просто "снами".

Если человек спит около 8-9 часов в сутки, а средняя продолжительность его жизни составляет 70 лет, то время, проведенное им во сне, составляет 23 года. Из этого времени лишь около 8 лет приходится на сновидения, то есть примерно треть от общего времени сна.

Научно говоря, изображения, которые мы видим во время сна, являются субъективными образами, возникающими в сознании спящего человека. Они возникают именно в сознании! Это еще одно доказательство того, что даже во время сна человек остается в состоянии сознания и не теряет связи с внешним миром. Во время сна активность мозга снижается лишь на 10-15% по сравнению с бодрым состоянием. В это время организм занимается восстановлением, упорядочиванием воспоминаний и настройкой всех систем для оптимальной работы.

Почему человек видит сновидения?

Научное сообщество до сих пор не может дать однозначного ответа на вопрос о цели сновидений у человека. Исследования в этой области в основном основываются на субъективном опыте людей, что затрудняет процесс изучения. Тем не менее, ученым удалось выяснить некоторые полезные и важные функции сновидений, которые объясняют их значимость.

Одной из таких функций является защитная роль сновидений. Во время сна происходит активация нейронов, что позволяет человеку переживать болезненные воспоминания, но уже с новыми ассоциациями. Это помогает человеку постепенно смягчить эмоциональную нагрузку от тяжелого опыта.

Сновидения также связаны с процессом рекомбинации активности в мозге. Во время сна мозг размышляет над проблемами, рассматривая их с другой стороны и без влияния внешней среды. Сновидения часто помогают найти новые решения, их одна из функций - анализировать информацию, накопленную в оперативной памяти, фильтровать ее и проецировать во время сна.

Сновидения играют важную роль в обучении. Работа нейронных связей во время сна помогает усвоить и закрепить информацию в долгосрочной памяти. Они также способствуют развитию простых навыков и умений.

Еще одной важной функцией сновидений является формирование рефлексов и подготовка к возможным угрозам. Во время сновидений человек сталкивается с различными ситуациями, что позволяет мозгу подготовиться к ним в реальной жизни и оперативно реагировать на возможные проблемы. Интересно отметить, что дети видят сновидения примерно шесть часов в ночь, в то время как взрослые обычно видят их лишь около двух часов.

Приятные сновидения, где человек достигает своих высот, получает признание или осуществляет свои мечты, помогают закрыться от трудностей, поднять настроение и укрепить веру в себя.

Сновидения являются формой выражения человеческого подсознания. То, что беспокоит человека, проецируется в виде образов и ситуаций во время сна. Во время сновидений человек размышляет над проблемами, пытается найти пути их разрешения и исход. Иногда человек не осознает, что определенное событие в его жизни сильно влияет на него, пока не увидит это во сне.

Для чего человеку сон

Сон является неотъемлемой частью нашей жизни, где происходят важные биологические процессы. Несмотря на распространенное мнение о том, что во время сна ничего не происходит, врач-сомнолог и заведующий отделением сомнологии Федерального центра оториноларингологии ФМБА, Александр Мельников, подчеркивает, что сон – это активное состояние, в котором организм продолжает свою жизнедеятельность. В отличие от самого человека, мозг не засыпает, а продолжает работать, занимаясь восстановлением организма.

В 1990-е годы российский физиолог Иван Пигарев представил висцеральную теорию сна, основанную на предположении, что во время сна мозг анализирует сигналы, поступающие от внутренних органов. В то время как в период бодрствования кора мозга обрабатывает информацию из внешнего мира, во время сна она сфокусирована на сигналах, поступающих из внутреннего мира. Таким образом, согласно теории Пигарева, сон предоставляет возможность мозгу взаимодействовать с внутренними органами.

Научные исследования продолжают углублять наше понимание роли сна в жизни человека, предлагая новые доказательства его важности для биологических процессов. Хотя единого мнения о функциях сна пока нет, все теории объединяет идея о восстановлении организма во время сна. Роман Бузунов сравнивает сон с техническим обслуживанием автомобиля, которое невозможно провести во время движения: чтобы осмотреть внутренности машины, необходимо выключить двигатель.

Александр Мельников помогает систематизировать современные представления ученых о влиянии сна на наш организм. Он отмечает следующие аспекты сна:

Очищение головного мозга от метаболических продуктов. Во время глубокого сна активизируется глимфатическая система, которая отвечает за очистку центральной нервной системы (ЦНС). Эту систему открыли в 2012 году нейробиологи из Медицинского центра Университета Рочестера в США под руководством Майкена Недергаарда. Аналогично лимфатической системе организма, глимфатическая система представляет собой «мусоропровод» для ЦНС и состоит из микроскопических каналов между нейронами, по которым циркулирует спинномозговая жидкость. Глимфатическая система помогает вывести токсины, накопившиеся за день. Нарушения в работе этой системы могут привести к накоплению «отходов» в мозге, что повышает риск нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона.
Ремонт генетических дефектов нервных клеток, возникающих во время бодрствования. Исследования израильских молекулярных биологов под руководством Лиора Аппельбаума показали, что во время сна клетки мозга восстанавливают свою ДНК. Поскольку интенсивная активность нейронов в течение дня приводит к разрывам и деформациям ДНК, сон становится временем, когда эти дефекты могут быть исправлены. Аппельбаум сравнивает это с ремонтом ям на дороге: дорожное покрытие изнашивается от проезжающих автомобилей, и наиболее эффективно восстановление проводить ночью, когда движение автомобилей реже. Во время сна хромосомы в нейронах разворачиваются, позволяя запустить процесс ремонта.
Стимуляция иммунной системы. Часто врачи рекомендуют больным больше спать, поскольку сон поддерживает иммунную систему. Адекватное количество сна обеспечивает сбалансированную иммунную защиту, сильный иммунитет, эффективный отклик на вакцины и более слабые аллергические реакции.
Создание условий для работы систем внутренней секреции. Многие гормоны, влияющие на функционирование организма, вырабатываются преимущественно во время сна. Некоторые из таких гормонов включают мелатонин, регулирующий циклы сна и бодрствования, гормон роста, кортизол, помогающий адаптироваться к стрессу, и лептин, контролирующий аппетит.
Консолидация памяти. Сон играет важную роль в преобразовании краткосрочной памяти в долгосрочную память. Во время сна информация, полученная в течение дня, обрабатывается и сохраняется в долгосрочной памяти. Именно поэтому рекомендуется спать после изучения нового материала, так как это может способствовать его более длительному сохранению в памяти.

Сон является сложным феноменом, и его роль в организме до конца не изучена. Однако исследования подтверждают, что сон является активным состоянием, во время которого организм продолжает жизнедеятельность и осуществляет важные биологические процессы, необходимые для поддержания здоровья и восстановления организма.

Зачем человеку сновидения

Научное исследование роли сновидений оказалось менее обширным, чем изучение функций сна. Это объясняется тем, что изучение сновидений основано на субъективном опыте людей. Роман Бузунов объясняет, что сновидения выполняют задачу анализа и категоризации накопленной информации в оперативной памяти, полученной за день. В экспериментах людей будили в начале REM-фазы сна, что лишало их сновидений. В результате, уже через несколько дней люди становились раздражительными и вспыльчивыми. Сон постепенно проникал в состояние бодрствования, и люди начинали видеть галлюцинации. Сновидения настолько важны, что даже в состоянии бодрствования мозг начинает включать их.

Мозг определяет, какая информация пригодится человеку в будущем, но при этом около 90% информации забывается. По словам Бузунова, это является необходимостью, поскольку абсолютная память может привести к развитию психиатрических расстройств у ее владельца. Мозг просто не может справиться с огромным объемом информации.

Второй задачей сна является формирование рефлексов. Мозг проводит своего рода тест-драйв будущих ситуаций, воспроизводя их во время сна. Бузунов добавляет: "Это объясняет, почему ребенок видит сновидения около шести часов за ночь, а взрослый - всего лишь полтора-два часа. В течение первых 6 лет ребенок усваивает примерно 80% всей аудиовизуальной информации, которую он узнает в течение всей своей жизни. Чтобы проанализировать, обработать и продолжить развиваться, ему нужно время".

Сон состоит из двух фаз: медленного сна (NREM - non-rapid eye movement) и быстрого сна (REM - rapid eye movement), которые чередуются друг с другом. Большую часть ночи человек находится в медленной фазе сна, и начинается сон именно с этой фазы. Здоровому взрослому человеку отводится примерно 20-25% времени на REM-сон. Александр Мельников отмечает, что механизмы медленного и быстрого сна различаются, и в этих состояниях активизируются разные группы нейронов.

Медленный сон состоит из трех стадий: N1, N2 и N3. Стадия N1 представляет собой переход от бодрствования к засыпанию. В этой стадии (обычно менее 10 минут) сердцебиение, дыхание и движения глаз замедляются, а мышцы расслабляются с периодическими подергиваниями. Человека на этой стадии очень легко разбудить. В стадии N2 организм еще больше успокаивается: снижается мышечная активность, частота сердцебиений и температура. В этот момент регистрируются сонные веретена - кратковременные всплески электрической активности мозга. Считается, что сонные веретена помогают человеку запоминать информацию. Стадия N2 занимает около 45-55% общего времени сна. Затем наступает фаза N3, которая также известна как глубокий или медленноволновой сон. В это время человека сложно разбудить. На этой стадии происходит основная восстановительная работа: рост и регенерация тканей, а также "очистка" мозга с помощью глимфатической системы.

Быстрый сон, или REM-сон, впервые наступает примерно через 90 минут после засыпания и повторяется каждые 90 минут. В течение ночи продолжительность фаз REM-сна увеличивается, особенно перед утром. Во время этой фазы глаза быстро двигаются под закрытыми веками, дыхание становится более интенсивным и нерегулярным. При этом характер волновой активности мозга, частота сердечных сокращений и артериальное давление почти не отличаются от состояния бодрствования. Во время REM-сна скелетные мышцы временно парализуются, чтобы предотвратить случайное выполнение движений во сне, которые могут причинить вред себе или другим. Именно поэтому, когда человеку снится, что он бежит, прыгает с крыши на крышу или спасает мир, на самом деле он остается неподвижным, лежащим под одеялом.

Медленный и быстрый сон образуют цикл, который в среднем длится 90 минут и повторяется четыре-шесть раз за ночь.

Как мы засыпаем и просыпаемся

Специалисты-потребители продолжают исследовать процессы, происходящие в мозге во время сна и пробуждения. На основе упрощенной модели Александр Мельников объясняет: Многие центры бодрствования находятся ближе к гипоталамусу и стволу мозга. Нейротрансмиттеры, такие как серотонин, норадреналин и орексин, участвуют в их работе. В передней части головного мозга находится «центр сна», выделяющий гамма-аминомасляную кислоту, которая подавляет активность центров бодрствования. Напротив, нейроны бодрствования активируются при пробуждениях, подавляя нейроны сна. Специалист говорит, что эта схема устарела в современной науке и в действительности все еще сложнее.