12.4. Что происходит во сне?

Сон – естественный физиологический процесс пребывания в состоянии с минимальным уровнем мозговой деятельности и пониженной реакцией на окружающий мир, присущий млекопитающим, птицам, рыбам и некоторым другим животным, в том числе насекомым (например, дрозофилам). Кроме того, словом «сон» называют последовательность образов (формируемых в фазу т.н. «быстрого сна»), которые человек может помнить.

Физиологически обычный сон отличается от других, похожих на него состояний – анабиоза («спячки» у животных), гипнотического сна, комы, обморока, летаргического сна.

Сон человека состоит из двух стадий: медленная и быстрая. Во время сна стадии сменяют друг друга несколько раз. Медленная стадия длится 80 – 90 минут, быстрая стадия не имеет постоянной продолжительности и колеблется от 5-10 минут вначале до 30 минут в конце.

Медленная стадия, в свою очередь подразделяется еще на 4 фазы:

Рис. № 7 «Фазы сна»

— Первая фаза сна. Состояние дремоты сопровождается общим расслаблением организма, замедлением сердцебиения, медленным вращением глазных яблок. Снижается выработка нуклеозида аденозина, уровень которого во время бодрствования особенно высок. При этом мозг человека излучает альфа-волны частотой от 8 до 13 Hz. В этой фазе сна человека легко разбудить. После первой фазы засыпания наступает фаза непосредственно сна.

— Вторая фаза длится 20-30 минут (неглубокий, легкий сон). Физиологических изменений в организме человека по сравнению с первой фазой практически не происходит. На этой стадии снижается температура тела, мышечная активность и замедляется сердцебиение. В этой стадии появляются «сонные веретена»⁴⁴⁸ с отключением сознания, в паузах между этими веретенами человека легко разбудить. Во время второй фазы сна головной мозг излучает бета-волны в диапазоне от 13 до 40 Герц.

— Третья фаза сна также называется "медленным сном". Во время неё значительно понижается активность излучения мозговых волн. Сердцебиение замедляется ещё сильнее, падает температура тела и кровяное давление, мышечный тонус снижается.

Это самая продолжительная фаза – она занимает до 75-80% всего периода сна. Во время неё человек видит до 80% сновидений, но многое забывает. Также происходит восполнение энергозатрат в организме.

— Четвёртая фаза. Во время четвёртой, самой глубокой фазы сна мозг человека генерирует дельта-волны частотой 1 – 4 Гц. Для этого периода характерна так называемая стадия быстрого движения глаз (глазные яблоки периодически совершают быстрые движения).

Активность мозга человека очень схожа с активностью в состоянии бодрствования. В этой фазе снятся наиболее чёткие и красочные сны. Разбудить спящего очень сложно. Более того, прерывание фазы быстрого сна имеет более заметные последствия для психики человека, чем прерывание медленного сна. Считается, что часть прерванного быстрого сна должна быть обязательно восполнена.

Во время четвёртой фазы происходит обмен информацией между сознанием и подсознанием человека.

Все фазы сна могут повторяться за одну ночь несколько раз. Ночью быстрый и медленный сон сменяют друг друга, каждый цикл длится от часа до полутора часа. Первая стадия быстрого сна длится примерно 5 мин., позже ночью эта фаза может длиться и до 50 минут. В то же время периодичность медленного сна падает, так что его цикл длится от часа до полутора.

Фаза быстрого сна повторяющаяся за ночь несколько раз продолжается 20% времени, характеризуется повышением мозговой активности. Во время этой фазы мы видим наиболее ясные и запоминающиеся сновидения, но прерывание быстрого сна гораздо более вредно, чем нарушения медленного. Предполагают, что быстрый сон важен для психики человека и во время него происходит обмен информацией между сознанием и подсознанием. Быстрый сон (REM-сон) – это сон, сопровождаемый быстрыми движениями глазных яблок, короткие периоды, когда глазные яблоки быстро движутся под закрытыми веками. Мускулы спящего человека полностью расслаблены, но мозг работает на полную скорость, рисуя яркие сны и глубокие эмоции во время этой фазы сна.

Эта стадия ещё называется БДГ-сном (от англ. rapid eye movements (REM), что значит «быстрые движения глаз»). Для быстрого сна характерны ускоренные движения глазных яблок под закрытыми веками – это является первым принципиальным отличием от медленного сна. Вторым отличие является то, что в фазе быстрого сна мозг совсем не отдыхает, а наоборот, активизируется. Повышается также частота сердечных сокращений, но при этом крупные мышцы полностью расслаблены.

Лабораторные исследования REM-фазы показали необходимость этой фазы для выживания организма. Мышь, лишённая REM-фазы сна, погибала через 40 дней такого режима, в то время как мышь, лишённая фазы медленного сна, выживала.

А самое интересное, что в фазе быстрого сна человека разбудить сложнее всего, хотя его состояние наиболее приближено к состоянию бодрствования. Поэтому быстрый сон ещё называют парадоксальным.

Назначение быстрого сна. Существуют несколько предположений по этому поводу:

1. В стадии быстрого сна мозг раскладывает по полочкам полученную информацию и излучает её в виде высокоамплитудных (сотни микровольт) дельта-волн частотой 1—4 Гц.

2. Мозг анализирует условия окружающей среды, в которых находиться организм и вырабатывает стратегию адаптации. Косвенным подтверждением этого суждения является тот факт, что у новорождённых быстрый сон составляет 50%, у взрослых – 20-25%, у пожилых людей – 15%.

Но есть один факт, который не вызывает споров – в быстром сне к нам приходят самые яркие сновидения! В других стадиях сны тоже присутствуют, но они размыты и мы очень плохо их помним. Учёные также утверждают, что сон хорошо запомнится вам, только если вы проснётесь в фазе быстрого сна.

Учёные полагают, что различные фазы сна поддерживают различные функции памяти. Быстрый сон способствует безсознательным процессам обучения, например, приобретению двигательных навыков. Глубокий сон помогает работе высших познавательных функций и играет важную роль в запоминании фактов и решении сложных задач.