Почему мы видим сны
Сон является жизненно важной потребностью. Это специфическое состояние, в котором организм не только отдыхает, но и способствует нормальному функционированию всех своих систем и органов. Среднестатистический взрослый человек проводит во сне более 25% всей своей жизни. Сновидения, которые происходят во время сна, могут быть как приятными, так и пугающими. Некоторые из них остаются в нашей памяти и могут быть воспроизведены в деталях, другие — лишь оставляют за собой следы радости, тревоги или страха. Исследования причин сновидений продолжаются и сегодня.
Процессы бодрствования и сна контролируются активностью определённых структур мозга. В процессе усталости активность участков головного мозга, отвечающих за торможение, возрастает, что ведёт к засыпанию. Баланс между активирующими и тормозящими влияниями мозга необходим для обеспечения здорового сна и состояния бодрствования. По мере углубления в сон действие тормозных механизмов усиливается, однако мозг продолжает свою деятельность. Одни области мозга отдыхают, а другие — активизируются. На сегодняшний день считается, что сон — это уникальное состояние нервной системы, при котором теряется связь с окружающей средой.
Существуют две основные фазы сна. Медленная фаза характеризуется понижением частоты пульса, артериального давления, температуры тела и замедлением дыхания. Эта фаза занимает приблизительно 80% времени сна. Быстрая фаза сопровождается быстрыми движениями глаз и утратой мышечного тонуса. Чаще всего мы видим сны именно в быстрой фазе сна.
Медленная и быстрая фазы сна чередуются, и, чем ближе утро, тем меньшую продолжительность имеет медленная фаза по сравнению с быстрой.
Что представляют собой сновидения?
Сновидения можно рассматривать как результат активной работы головного мозга. Известно, что информацию, полученную в течение дня, перерабатывают для создания сюжетов сновидений. К примеру, звуки, запахи и свет, которые отвлекают во время сна, могут проявиться в наших снах, обрастая различными сюжетами. Многие из нас могли заметить, что волнующие вопросы или яркие события прошедшего дня часто появляются в наших сновидениях.
Ученые обнаружили, что сновидения, которые мы запоминаем, возникают в результате неправильной обработки внешних сигналов мозгом. Другими словами, мозг может с трудом усваивать поступившую информацию и в процессе её переработки создает яркие сновидения, которые оставляют эмоциональный след. Именно поэтому такие сны запоминаются лучше всего после пробуждения.
Что такое сон
Сон — это особое состояние, при котором взаимодействие организма с внешней средой значительно снижается, а осознанная психическая деятельность частично останавливается.
Сон оказывает восстановительное воздействие на почти все органы и системы организма — от мозга и сердца до легких и иммунной системы. Исследования показывают, что хронический недосып значительно увеличивает риск заболеваний, включая сердечно-сосудистые заболевания, диабет, депрессию и ожирение.
Качественный сон так же важен для выживания, как и вода и пища. Ученые из Института Джонса Хопкинса подчеркивают важность сна, сравнивая роль сна с состоянием голода. Например, если человек страдает от голода, то само тело не сможет заставить его есть ничего. Однако в случае сильной усталости тело может просто выключить человека, даже если он находится на важной встрече или за рулём автомобиля.
Во время сна человек видит различные сновидения, которые выполняют важные функции: помогают эмоционально разрядиться и упорядочить информацию, полученную в течение дня. Если человека лишить той фазы сна, в которой происходят сновидения, это может привести к изменению психического состояния — повышается уровень раздражительности и чувствительность к стрессу, развивается апатия, ухудшаются когнитивные способности.
Как люди изучали сон и сновидения
Изучение природы сна и сновидений интересовало человечество во все времена, и зачастую это состояние оделали мистической прирожденностью. В древнегреческой мифологии был бог сна Гипнос — сын богини ночи Никты и бога мрака Эреба, а также брат бога смерти Танатоса. Древние греки считали, что ночной сон и вечный сон имеют общие черты. Аристотель описывал сон как промежуточное состояние между жизнью и смертью. Однако уже тогда люди начали замечать и использовать целебную силу сна. Жрецы бога медицины Асклепия занимались лечением больных, а его храмы — асклепионы — стали первыми местами, где люди могли восстановить свое здоровье.
С развитием физиологии и психологии исследование сна и сновидений получило новый виток. Русский физиолог Иван Сеченов, разработавший теорию рефлексов, утверждал, что сновидение представляет собой рефлекторный ответ мозга на внешние стимулы. Он описывал сновидение как необыкновенное сочетание впечатлений, которые накапливаются в сознании. Нобелевский лауреат Иван Павлов, создатель учения о высшей нервной деятельности, рассматривал сон как общее защитное торможение головного мозга.
Пионером отдельной науки о сне, названной сомнологией, считается врач-физиолог Мария Манасеина. В 1892 году она издала свою книгу «Сон как треть жизни человека, или физиология, патология, гигиена и психология сна» — первая в мире монография, посвященная проблемам сна. Проведя свои эксперименты, Манасеина подтвердила, что сон является критически важным условием для выживания человека, более важным, чем еда. Она не позволяла щенкам спать, и те умирали спустя пять-шесть бессонных суток, тогда как без пищи, но при наличии сна, щенки живали в среднем почти 25 дней.
Отцом научного исследования сна считается американский нейрофизиолог Натаниэль Клейтман. Он активно изучал последствия лишения сна, порой используя себя в качестве подопытного. Однажды он не спал 115 часов подряд, в конечном итоге начав видеть галлюцинации и, произнеся фразу: «Это потому, что они против системы». После он рассказывал, что ему казалось, что он высоко эмоционально спорит с коллегой о профсоюзах. В 1938 году, исследуя циклы сна и бодрствования, Клейтман провёл шесть недель под землёй в пещере в Кентукки, пытаясь растянуть сутки на 28 часов. Однако его усилия по перестройке биологических часов не увенчались успехом. Он подчеркивал, что длительное лишение сна имеет эффект пытки и что изможденный человек готов признаться во всем, лишь бы его отпустили спать.
Для чего человеку сон
Сон — это неотъемлемая часть жизни, во время которой происходят важнейшие биологические процессы. Вопреки распространённому мнению 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, когда организм продолжает функционировать. Напротив, пока человек спит, его мозг работает на вторую смену, восстанавливая организм.
В 1990-х годах российский ученый-физиолог Иван Пигарев выдвинул висцеральную (от латинского слова viscera — внутренние органы) теорию сна, утверждая, что это время, когда мозг анализирует сигналы, поступающие от внутренних органов. Во время бодрствования кора мозга обрабатывает внешние сигналы, тогда как во сне она переключается на внутренние аспекты. Согласно теории Пигарева, во время сна мозга проводит диагностику состояния внутренних органов. Во время бодрствования наши глаза видят, а уши слышат; обычно мы не обращаем внимания на печень или кишечник, и без учебника по анатомии не можем их обнаружить. Однако именно во сне и происходит диалог мозга с внутренними органами.
На сегодняшний день учёные продолжают активно исследовать роль сна в жизни человека, предлагая новые данные о его исключительной биологической значимости. Хотя по поводу функций сна нет единого мнения, все теории объединяет идея о том, что во сне происходит восстановление организма. Роман Бузунов сравнивает сон с техническим обслуживанием автомобиля, которое невозможно проводить во время движения: чтобы заглянуть внутрь машины, нужно выключить двигатель.
Александр Мельников предлагает систематизировать современные взгляды учёных на то, что делает сон для нашего организма. По его мнению, сон:
- Очищает мозг от отходов обмена веществ. Во время глубокого сна активизируется специальная глимфатическая система — механизм очистки центральной нервной системы (ЦНС). Эта система была открыта в 2012 году нейробиологом Майкен Недергаард и её коллегами из Медицинского центра Университета Рочестера в США. Подобно лимфатической системе организма, глимфатическая система — это механизм для удаления отходов из ЦНС. Она представляет собой сеть микроскопических каналов между нейронами, по которым циркулирует спинномозговая жидкость; эта жидкость служит для вывода накопленных за день токсинов. Неполадки в функционировании глимфатической системы могут привести к накоплению отходов в мозге. В результате люди, которые сокращают себе полноценный сон, подвержены серьёзным заболеваниям, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона.
- Восстанавливает генетические предписания нервных клеток, которые накапливаются за время бодрствования. Израильские молекулярные биологи под руководством Лиора Аппельбаума выяснили, что во сне клетки мозга отвечают за ремонт своей ДНК. Интенсивная активность нейронов в течение дня приводит к накоплению повреждений и деформаций в их ДНК. Аппельбаум подчеркивает: «Это как ремонт дыры на дороге. Дорога неизбежно изнашивается, когда по ней проезжают машины, особенно в часы пик. Более рационально чинить дорожные ямы ночью, когда движение менее интенсивно». Исследования показали, что во время бодрствования хромосомы в нейронах почти не движутся и находятся в частично свернутом состоянии, тогда как во сне хромосомы расплетаются, открывая нити ДНК и запускают процесс ремонта.
- Стимулирует иммунную систему. Врачи часто рекомендуют больным больше спать, поскольку он помогает организму усиливать иммунную защиту. Достаточное количество сна требует сбалансированной иммунной защиты, что приводит к сильному иммунитету, эффективному ответу на вакцины и менее тяжёлым аллергиям.
- Создает оптимальные условия для работы эндокринной системы. Многие гормоны, ответственные за жизненные функции, вырабатываются в основном во время сна. К ним относятся мелатонин, регулирующий циклы сна и бодрствования; гормон роста; кортизол, который помогает адаптироваться к стрессовой ситуации, и лептин, контролирующий аппетит.
- Консолидирует память. Во сне происходит трансформация кратковременной памяти в долговременное хранение информации. Именно поэтому специалисты рекомендуют спать после изучения нового материала, поскольку это значительно повышает вероятность того, что эта информация останется в памяти надолго.
Некоторые концепции сновидений
Обычное состояние моего организма: когда текущие события меня разочаровывают, он требует, чтобы ему была предоставлена возможность пережить какую-либо другую жизнь, что-то интересное во сне.
Существует множество теорий о сновидениях, как психологических, так и нейрофизиологических, насчитывающих не менее десятка. Некоторые из них объясняют, как возникают сновидения, другие — зачем они нужны.
Наиболее хорошо известная теория основоположника психоанализа Зигмунда Фрейда гласит, что сновидения — это отражение скрытых и подавленных желаний, существующих в нашем подсознании. Нейрокогнитивная теория, предложенная американским психологом Уильямом Домхоффом, утверждает, что сновидения составлены из фрагментов воспоминаний о бодрствовании, сосредоточенных на наиболее эмоционально значимых аспектах этих воспоминаний. Согласно другой теории, выдвинутой китайским психиатром Чжан Цзе, сновидения отражают процесс консолидирования памяти, где в них появляются образы, связанные с рабочей памятью, когда они переходят в долговременную память. Финский невролог Антти Ревонусуо считает, что в сновидениях моделируются опасные ситуации для развития соответствующих реакций на них.
Алан Хобсон считает, что сновидения являются побочным продуктом электрической активности мозга.
Все упомянутые и некоторые другие теории придают сновидениям некий смысл. Однако теория американского психиатра Алана Хобсона утверждает, что сновидения — это лишь побочный эффект электрической активности мозга. Во время быстрой фазы сна активируется разветвленная сеть холинергических нейронов, которые используют медиатор ацетилхолин для передачи нервных сигналов в синапсах, и кора мозга пытается интерпретировать этот электрический шум, создавая сюжеты сновидений. Этот подход разделяет один из ведущих отечественных специалистов в области физиологии сна доктор биологических наук Владимир Матвеевич Ковальзон. Он считает, что сновидения возникают как эпифеномен активно работающего мозга во время быстрого сна, когда из работающих десяти активирующих систем мозга остаются две или три, при этом отключены все сенсорные входы и выходы на мышцы.
Наиболее подробной физиологической гипотезой сновидений является теория Ивана Николаевича Пигарева, ведущего научного сотрудника Института проблем передачи информации РАН. Он получил известность благодаря своей оригинальной теории функционального назначения сна, которая была подробно изложена в ряде статей. Суть его висцеральной теории, сжато изложенная, заключается в том, что во сне мозг переключается с обработки внешних сигналов на анализ сигналов от внутренних органов, таких как органы пищеварения, сердце и эндокринная система. Попадает ли в эту картину концепция сновидений? Как сам Иван Николаевич утверждает, долгое время он был настроен более чем скептически к изучению сновидений. Тем не менее его участие в конференции по данной тематике свидетельствует о перемене мнения. Теперь он считает, что если имеется универсальная теория сна, то сновидения как важнейший аспект этого процесса должны быть объяснены.
Иван Николаевич Пигарев предложил наиболее подробную физиологическую гипотезу сновидений.
Сны как инструмент психоаналитика
Сны — это отражение реальности, но и реальность тоже отражает сны.
Зигмунд Фрейд
Для психологов и особенно для психоаналитиков не столь важно, каким образом возникают сновидения на физическом уровне в мозге. Куда важнее то, что сновидения открывают окно в мир психической деятельности и бессознательного. Они иллюстрируют психическое состояние человека, и с их помощью можно работать для коррекции этого состояния.
О том, как психоаналитики сегодня работают со сновидениями, рассказала Елена Лисавцова, практикующая в Германии. Психоаналитик внимательно выслушивает рассказ пациента о его сновидениях, затем пытается их интерпретировать. Цель интерпретации заключается в том, чтобы превратить непонятные, символические образы сновидения в более ясные значения, обеспечивая перевод из бессознательной области в сознательную. В основе сюжета сновидения лежат остатки дневных впечатлений, детские ассоциации, индивидуальные переживания из прошлого, включая травматические, базовые потребности (безопасность, любовь, еда), а также текущее состояние фантазий, страхов и желаний. В классическом психоанализе в сновидении выявляются влечения человека, по разным причинам вытесненные из реальности (по Фрейду, это влечения сексуального или агрессивного характера). Такого рода вытеснение ведёт к внутренним конфликтам, обнаружение которых является целью психоаналитического сеанса. Современный психоанализ использует более комплексный подход к интерпретации. Вызывает интерес то, как человек описывает своё сновидение, какие слова и метафоры использует, как расставляет акценты на смысловых и эмоциональных аспектах. Этот подход активизирует пациента, побуждая его к свободным ассоциациям, связанным с его сном. В конечном итоге анализ сновидений должен помочь человеку осознать свою психологическую проблему.
Сон с точки зрения науки: Для чего нам снятся сны и что происходит с мозгом, когда нам снятся сны?
Чаще всего сны возникают в быструю фазу сна. Когда мы видим сны, мозг демонстрирует динамические изменения в нейронной активности, особенно в областях, связанных с памятью, эмоциями и восприятием. Эти области испытывают наибольшую потребность в осуществлении сновидений, и вот почему:
1. Как возникает сон, наполненный эмоциями?
Вы можете записывать свои сны и анализировать их. Это может открыть вам много нового о себе и привести на путь саморазвития. Толкование и анализ сновидений часто происходят с использованием теорий Юнга или Фрейда. Важно понимать, что когда нам снятся сны, это не случайный набор образов. На вопросы о том, что нам снится и почему, в конечном счете отвечает только сам человек.
2. Как сны влияют на креативность и решение проблем?
Сны давно уже признаны источником творческого вдохновения и решения проблем. Во время быстрой фазы сна мозг использует ассоциативное мышление и распознавание образов, что способствует образованию новых связей и инновационных идей.
Примечательно, но сны, с точки зрения науки, помогают развивать саму науку! Например, химик Август Кекуле смог представить структуру бензола после того, как ему приснилась змея, кусавшая себя за хвост, что открыло новые горизонты в области органической химии. Также Сальвадор Дали черпал вдохновение из образов снов, добавляя сюрреалистические мотивы и символические элементы в свои художественные произведения.
3. Как сны помогают в улучшении памяти?
С точки зрения науки, сон играет ключевую роль в консолидации памяти и процессе обучения. Во время быстрой фазы сна мозг выборочно комбинирует новую информацию, полученную в период бодрствования. Переживания, происходящие во сне, могут отражать этот процесс, возвращая к недавним событиям, и тем самым укрепляя нейронные связи, связанные с обучением и памятью. Исследования показывают, что сновидения улучшают пространственную память, процессуальную память и обработку эмоциональной информации, что способствует когнитивному развитию и адаптации. Таким образом, когда нам снятся сны, мы становимся лучше.
4. Как и зачем нам снятся сны, связанные с угрозами и опасностями?
Некоторые исследователи предполагают, что сновидения выполняют эволюционную задачу, моделируя угрожающие ситуации и готовя людей к преодолению потенциальных трудностей. Когда человеку снятся сны с элементами опасности, конфликта или избегания, он адаптирует свои реакции на ожидаемые угрозы, связанные с выживанием. Отрабатывая сценарии предполагаемых угроз в быстро спящем состоянии, мозг совершенствует готовность и инстинкты выживания во время бодрствования.
Сны с точки зрения науки: Что произойдет с мозгом, если вы не видите снов? Главные причины, почему нам снятся сны
Учёные выяснили, что угнетение быстрого сна, стадии, связанной с яркими сновидениями, может негативно сказаться на когнитивных и эмоциональных способностях мозга. Заболевания сна, такие как бессонница или обструкция дыхательных путей во сне, которые нарушают быструю фазу, могут привести к когнитивному дефициту, расстройствам настроения и несовершенству в консолидации памяти. Аналогичным образом, некоторые медикаменты, подавляющие фазу быстрого сна, могут вызывать недостаток сновидений и когнитивные нарушения.
Исследования, проведенные на тему лишения сна, показывают, что недостаток быстрого сна может негативно сказаться на эмоциональной саморегуляции и увеличить восприимчивость к стрессовым расстройствам. Сон с научной точки зрения, а также его отсутствие могут нарушать нервные процессы, участвующие в обработке эмоций и консолидации памяти, что влияет на общее психическое здоровье человека и его устойчивость к стрессу.
Кроме того, люди, переживающие недостаток сна, часто сообщают о повышенной раздражительности, тревожности или трудностях с эмоциональной саморегуляцией. Упущение возможности запоминания сновидений может привести к провалам в памяти и снижению творческих способностей к решению задач, поскольку сновидения играют ключевую роль в закреплении новой информации и развитии ассоциативного мышления. Таким образом, когда нам снятся сны, жизнь становится более полноценной и легкой.
Поэтому можно сказать, что сон — это основополагающий фактор. Чтобы глубже разобраться в себе и в своем мозге, вы можете изучить курс под названием «Секреты мозга». В рамках 10 уроков мы раскроем, как происходят процессы питания, эмоциональных проявлений и коммуникации людей с точки зрения нейронов, эндорфинов и сенсорных центров. В конце курса вы сможете понять, кто реально принимает решения в вашей жизни: вы или ваши нейронные сети.
Гомеостаз: саморегуляция и восстановление организма во время сна
Одним из ключевых аспектов, из-за которых человеку необходим крепкий и полноценный сон, является процесс саморегуляции, или гомеостаз. Гомеостазом называют способность системы сохранять постоянство своих характеристик и восстанавливать динамическое равновесие внутри себя через координацию физико-химических процессов.
Простыми словами, во время сна организм восстанавливает всё, что нарушилось в течение дня, насколько это возможно. Мозг контролирует координацию процессов саморегуляции и восстановления организма во сне, подавая соответствующие сигналы через центральную нервную систему. Поэтому заблуждением является считать, что мозг отдыхает, пока мы спим.
На самом деле, все системы организма работают круглосуточно, хотя интенсивность их работы изменяется. Для примера, во время сна организм восстанавливает метаболические пути, повреждённые во время бодрствования, а также запасы энергии. Как именно и почему это происходит, стали изучать учёные.
Установлено, что во время сна мозг очищается от токсинов. Более того, исследования, проведенные Майкен Недергаард в 2013 году, показали, что во время сна клеточная структура мозга меняется. В период сна нейроны уменьшаются, и между ними возникает пространство, которое заполняется мозговой жидкостью, выводящей токсины из мозга.
Таким образом, освобожденный от токсических веществ мозг способен более эффективно управлять процессами в организме как во время сна, так и в состоянии бодрствования. Проведенные исследования показывают, что это крайне энергоемкий процесс, и мозг в единицу времени может выполнять лишь одну задачу: либо осуществлять привычные функции, как в состоянии бодрствования, либо заниматься очищением. Поэтому полноценный сон крайне необходим, чтобы не отнимать у организма энергию, нужную для восстановления собственных функций.
Эти исследования стали основой для гипотезы о том, что нарушения сна и, как следствие, нарушения в процессе удаления токсинов могут привести к разнообразным расстройствам в работе мозга.
Кроме того, была обнаружена связь между недостатком сна и набором лишнего веса. Исследователи из Чикагского университета выявили, что при недосыпании в крови наблюдается повышенная концентрация эндоканнабиноида 2-арахидоноилглицерина (2-AG), который стимулирует аппетит. В результате, человек, лишенный сна, потребляет намного больше еды, чем его организму необходимо. Поэтому врачи советуют тем, кто хочет сбросить вес, нормализовать режим сна, потому что тогда ограничения в питании перестанут вызывать стресс для организма.
Таким образом, во время сна происходит восстановление повреждённых структур и функций организма, а также создание необходимой среды для нормального функционирования человек в течение бодрствовании. Ранее мы упоминали, что именно во время сна проходят процессы, способствующие улучшению запоминания и перемещения информации из краткосрочной в долгосрочную память.
Более того, некоторые участки мозга во время сна могут работать более активно, чем в период бодрствования. Поэтому крайне важно создать для мозга необходимые условия для его ночной деятельности и обеспечить полноценный и здоровый сон. Минимальным требованием является соблюдение индивидуально нужной для организма продолжительности сна. Что подразумевается под «достаточно»?
Известно, что взрослому человеку в среднем нужно спать около 8 часов в сутки. Причем это среднее значение, так как продолжительность и потребность во сне индивидуальны и зависят от различных факторов. Мы уже касались этой темы на первом уроке, и теперь настало время подробно разобрать, как происходит саморегуляция продолжительности сна.
Проверьте свои знания
Если вы хотите проверить свои знания по теме данной лекции, можете пройти небольшой тест, состоящий из нескольких вопросов. В каждом вопросе правильный вариант только один. После того, как вы выберете один из вариантов, система автоматически перейдет к следующему вопросу. На получение баллов влияют как правильность ваших ответов, так и время, затраченное на прохождение теста. Обратите внимание, что вопросы каждый раз разные, а варианты ответов перемешаны.
Напоминаем, что для полноценной работы сайта вам нужно включить поддержку cookies, javascript и iframe. Если вы увидите это сообщение в течение продолжительного времени, значит ваши настройки браузера препятствуют полноценной работе нашего портала.
Теперь давайте научимся, как правильно спать.
