что делает наш мозг когда мы спим

Что происходит с мозгом, когда мы спим?

В среднем, сон занимает примерно треть жизни человека. Это физиологическая потребность, без которой мы не смогли бы нормально существовать. Известно, что без сна человек может прожить 11 суток — это зафиксированный рекорд, который установил Рэнд Гарднер. Другой вопрос, как это повлияло на его когнитивные функции и организм в целом? Чтобы это понять, разберем, как происходит процесс сна.

Фазы сна

Сон является своеобразной перезагрузкой организма — тело отдыхает, мы восстанавливаемся физически, а мозг обрабатывает всю поступившую информацию от органов чувств. Чтобы полноценно отдохнуть, нам необходимо получить комплекс из 2 фаз сна — медленного и быстрого, вместе они занимают примерно 1,5–2 часа времени и циклично сменяют друг друга.

Фаза медленного сна занимает примерно три четверти цикла:

3–4. Глубокий сон, который объединяет 3 и 4 стадии. Он сопровождается максимальным расслаблением мышц, сердцебиение и дыхание замедляются. Это самый важный период, поскольку именно от качества глубокого сна будет зависеть, насколько мы выспимся.

Фаза быстрого сна

Что в это время делает мозг

Ученые давно доказали, что мозг не отключается во сне, а проявляет даже большую активность, чем во время бодрствования. Он обрабатывает данные, полученные в течение дня и собирает их в определенную структуру. В это время происходит большая аналитическая работа для правильного распределения информации. Результаты этой деятельности хорошо отражены в пословице «утро вечера мудренее».

Сновидения, которые мы видим, являются продуктом ночной работы мозга. Все наши переживания, новый опыт и нерешенные задачи отражаются в них. Поскольку мыслительная деятельность не прекращается, на утро к нам приходят свежие идеи и ответы. Знаменитая легенда создания таблицы Менделеева — что он увидел ее во сне — есть ничто иное, как показатель продуктивной работы мозга. Накануне Дмитрий Иванович купил в лавке карточки, на них написал свойства элементов и их названия, и далее из этих карточек раскладывал пасьянс. Он делал это везде: в поездах, в столовых, в гостях, у себя дома. И однажды, придя домой после карточной игры, он задремал, а на утро понял, что решение найдено. Он увидел некую комбинацию, согласно которой разложил эти карточки.

Как мы видим, мозги во сне вовсе не отдыхают, а активно работают. Это очередной раз доказывает, что деятельность мозга непрерывна и очень сложно устроена. Чтобы поддерживать ее в тонусе, необходимо регулярно тренировать когнитивные функции — внимание, память и мышление. 15 минут онлайн-тренировок в день дадут быструю подзарядку мозгу для продуктивной работы и новых свершений.

Источник

Что делает наш мозг когда мы спим

Чем спящий человек отличается от бодрствующего? Конечно, каждый ответит: когда человек бодрствует, он может слышать, видеть, думать, чувствовать вкусы и запахи, воспринимать и анализировать информацию; а когда человек спит, то он практически неподвижен, так как все органы и системы отдыхают, временно прекращая свою деятельность. Так ли это в действительности!? Что же происходит с нашим телом, органами и всеми системами организма пока мы спим!?

Естественно ни для кого не станет новостью факт, что положение лежа является наиболее удобным во время сна. Дело в том, что такое положение максимально отвечает всем нормам для полной релаксации мышц. Но ведь человек может спать в иных позах. Однако полноценно ли будет протекать сон!?

Например, человек, уснувший сидя, совершенно не может обеспечить мышцам спины и шеи поддержку, которая позволяет достигать максимального расслабленного состояния. Вследствие чего связывающие позвонки ткани растягиваются, а суставы обеспечивающие подвижность позвоночника – сжимаются. Поэтому после сна в таком положении человек испытает трудности с движениями, боли в нижней части спины или шейно-воротниковой зоне.

Почему мы за ночь несколько раз переворачиваемся (с боку на бок, с живота на спину, поджимая или вытягивая ноги)!? Как правило, движения во сне – являются следствием особенностей функционирования организма либо ответной реакцией на раздражители.

Например, человек ворочается во сне, если появляются какие-либо отклонения от оптимальных условий сна (внезапный шум, вспышки света, изменение температуры в помещении, движения рядом спящего супруга или ребенка) именно эти факторы заставляют нас шевелиться во время сна. Доказано, что 70% движений, которые совершает человек во сне, крайне негативно сказываются на интенсивности сна. Так как они мешают организму перейти в стадию глубокого сна.

Как ни парадоксально, но не менять положение тела во время сна – не получится. Потому что участки нашего тела, контактируя с поверхностью, непосредственно на которой мы спим, ощущают давление. Длительное давление на кожу нарушает ритм кровоснабжения отдельных участков тела, что вызывает их повреждение. Поэтому чтобы разгрузить эти участки от давления, мы во сне периодически переворачиваемся, причем делаем это на подсознательном уровне!

Организм во время сна

Приводимая в движение сердцем кровь продолжает циркулировать, но при этом сердечные ритмы и скорость кровообращения спящего человека снижены. Замедляется дыхание (становится менее глубоким). В замедленном режиме работают печень и почки, снижается температура тела. Итак!

Понижение температуры тела

Когда человек засыпает, то температура тела начинает снижаться, что является сигналом на выделение мелатонина, влияющего на циркадный ритм. Пик понижения температуры примерно 2-2:30 утра. При этом во время сна чувствительность к изменению температурного режима у человека не ослабевает. Например, если человек во сне раскрылся, и температура снизилась до 26,0 или ниже, то он проснется. То же самое происходит при температуре выше 37,0

Кишечник во время сна

Когда человек спит, то мышцы анального сфинктера, как правило, расслабляются, что способствует неконтролируемому выходу газов из организма. При этом рядом спящий (ая) – абсолютно ничего не ощущают. Интересные открытия были сделаны учеными, изучающими органы чувств спящих людей. Так, при резких звуках человек выходит из состояния сна. А вот реакция спящего на запахи выглядит совершенно иначе. Ни приятный запах мяты, ни резкий запах пиридина не могли пробудить людей принимавших участие в эксперименте.

Ученые заметили: человек реагирует на запахи исключительно в фазе быстрого сна, и когда сон переходит в медленную фазу, то его чувствительность к запахам ослабевает и исходит, на нет. Именно поэтому многие люди гибнут во сне от удушья (например, при пожаре).

Результаты наблюдений ученых свидетельствуют о том, что во время сна мозг человека продолжает функционировать, но характер его деятельности меняется. Во время сна мозговые клетки отключаются от периферических раздражений. В этот момент мозг начинает упорядочивать информацию, полученную в период бодрствования.

Как правило, ночью мы теряем влагу, выходящую из организма в виде пота, однако если в течение дня, мы восполняем потери жидкости, принимая пищу, воду, то ночью этого не происходит. Отсюда и вывод, что ночью мы хоть и не значительно, но все, же теряем вес. Именно поэтому утреннее взвешивание считается самым достоверным.

Во время сна артериальное давление и частота сердечных сокращений понижаются. За счет ночного снижения артериального давления у кровеносной системы и сердечной мышцы есть время на восстановление. Так как в процессе сна тело находится в режиме релаксации и интенсивность работы сердечнососудистой системы понижается.

Однако не все органы во время сна отдыхают, например, желудок продолжает функционировать практически в обычном режиме. Это же можно сказать и о мышцах век и мышцах вокруг глаз, так как они вынуждены оставаться напряженными потому, что пока все тело расслаблено, им нужно отвечать, чтобы глаза оставались закрытыми.

Материал подготовила Наталья КОВАЛЕНКО. Иллюстрации с сайта: © 2013 Thinkstock.

Источник

Чем занят наш мозг, пока мы спим

Любовь Карась

Пока вы спите, мозг работает. Одна из причин, почему не стоит пренебрегать сном, заключается в том, что в период сна ваш мозг обрабатывает всю полученную за день информацию. Он раскладывает ее по полочкам и делает так, чтобы ненужные данные отсеивалась, а важные закреплялась в памяти. Рассказываем, что делает наш мозг во время сна и как это связано с обучением.

Что происходит с нами во сне

Медленный состоит из четырех этапов:

Первая стадия проходит между бодрствованием и засыпанием;

На второй отмечается «легкий» сон, когда частота пульса и дыхания регулируются, температура тела падает;

Третья и четвертая стадии — глубокий сон.

Части мозга и их функции во сне

Гипоталамус содержит группы нервных клеток, которые действуют как центры управления, влияющие на сон и возбуждение. Внутри гипоталамуса расположено супрахиазматическое ядро ​​(SCN), которое получает информацию о воздействии света.

Таламус передает информацию от органов чувств к коре головного мозга. Он активен в фазе быстрого сна и посылает коре головного мозга изображения, звуки и другие ощущения, которые есть в сновидениях.

Шишковидная железа получает сигналы от супрахиазматического ядра (SCN) в гипоталамусе и увеличивает выработку гормона мелатонина. Именно он способствует сну.

Миндалевидное тело становится все более активным во время быстрого сна. Оно отвечает за регулирование эмоций.

Как здоровый сон помогает учиться эффективнее

Множественные гипотезы объясняют связи между сном и обучением у людей. Исследования показывают, что сон позволяет не только отдыхать, но и обрабатывать информацию.

Сон обеспечивает более эффективное и действенное хранение информации, необходимой для обучения

Согласно исследованию профессора нейробиологии и психологии Калифорнийского университета в Беркли Мэттью Уолкера, было выяснено, что сон фиксирует декларативные воспоминания. В ходе исследования две группы выучили пары слов, а затем либо заснули, либо не спали — и снова были протестированы. Две другие группы сделали то же самое, за исключением того, что они также выучили другие пары слов прямо перед повторным тестированием, чтобы попытаться затруднить вспоминание выученных ранее слов. Но благодаря сну они остались в памяти.

Обучение — это процесс укрепления нейронных связей

Другое исследование, основанное на электрофизиологических записях префронтальной коры головного мозга крыс, показало, что скопления клеток, которые сформировались при обучении, были более активными во время последующих эпизодов сна. Эти воспроизведения были более заметными во время медленного сна и сопровождались реактивацией гиппокампа. Так, нейронные паттерны в больших мозговых сетях маркируются во время обучения, поэтому они воспроизводятся и, предположительно, консолидируются во время последующего сна.

Источник

Чем занят наш мозг, пока мы спим

Любовь Карась

Пока вы спите, мозг работает. Одна из причин, почему не стоит пренебрегать сном, заключается в том, что в период сна ваш мозг обрабатывает всю полученную за день информацию. Он раскладывает ее по полочкам и делает так, чтобы ненужные данные отсеивалась, а важные закреплялась в памяти. Рассказываем, что делает наш мозг во время сна и как это связано с обучением.

Что происходит с нами во сне

Медленный состоит из четырех этапов:

Первая стадия проходит между бодрствованием и засыпанием;

На второй отмечается «легкий» сон, когда частота пульса и дыхания регулируются, температура тела падает;

Третья и четвертая стадии — глубокий сон.

Части мозга и их функции во сне

Гипоталамус содержит группы нервных клеток, которые действуют как центры управления, влияющие на сон и возбуждение. Внутри гипоталамуса расположено супрахиазматическое ядро ​​(SCN), которое получает информацию о воздействии света.

Таламус передает информацию от органов чувств к коре головного мозга. Он активен в фазе быстрого сна и посылает коре головного мозга изображения, звуки и другие ощущения, которые есть в сновидениях.

Шишковидная железа получает сигналы от супрахиазматического ядра (SCN) в гипоталамусе и увеличивает выработку гормона мелатонина. Именно он способствует сну.

Миндалевидное тело становится все более активным во время быстрого сна. Оно отвечает за регулирование эмоций.

Как здоровый сон помогает учиться эффективнее

Множественные гипотезы объясняют связи между сном и обучением у людей. Исследования показывают, что сон позволяет не только отдыхать, но и обрабатывать информацию.

Сон обеспечивает более эффективное и действенное хранение информации, необходимой для обучения

Согласно исследованию профессора нейробиологии и психологии Калифорнийского университета в Беркли Мэттью Уолкера, было выяснено, что сон фиксирует декларативные воспоминания. В ходе исследования две группы выучили пары слов, а затем либо заснули, либо не спали — и снова были протестированы. Две другие группы сделали то же самое, за исключением того, что они также выучили другие пары слов прямо перед повторным тестированием, чтобы попытаться затруднить вспоминание выученных ранее слов. Но благодаря сну они остались в памяти.

Обучение — это процесс укрепления нейронных связей

Другое исследование, основанное на электрофизиологических записях префронтальной коры головного мозга крыс, показало, что скопления клеток, которые сформировались при обучении, были более активными во время последующих эпизодов сна. Эти воспроизведения были более заметными во время медленного сна и сопровождались реактивацией гиппокампа. Так, нейронные паттерны в больших мозговых сетях маркируются во время обучения, поэтому они воспроизводятся и, предположительно, консолидируются во время последующего сна.

Источник

Наука сна: внутренние часы, биологические ритмы и страшные сновидения

Что такое циркадные ритмы и как наладить свой сон в подростковом возрасте. Советы сомнолога Романа Бузунова.

Вокруг подросткового сна много мифов: тинейджеры поздно ложатся спать и долго спят, потому что ленятся, или убеждают себя, что среди недели могут спать меньше восьми часов, а на выходных отсыпаться. Родители и педагоги стараются решить проблемы жёстким режимом, ранними подъёмами и запретом на использование гаджетов. Правда ли, что сон подростков отличается от сна взрослого? Отдыхает ли мозг ночью? Можно ли заставить себя лечь пораньше? Мы поговорили с сомнологом Романом Бузуновым и разобрались в науке сна.

президент «Российского общества сомнологов»,

профессор, доктор медицинских наук

Что такое циркадные ритмы, или почему мы спим ночью

Человек — это дневной вид. У нас есть суточные циркадные ритмы (циклы сна и бодрствования), которые настроены на то, чтобы мы бодрствовали днём и спали ночью. Мы так живём не потому, что привыкли, — внутри нас тикают часы, которые регулируют активность мозга. Это наш биологический внутренний механизм, то есть цикл «сон — бодрствование» работает не только из-за связи с внешними стимулами типа темноты или времени суток.

В шестидесятые годы прошлого века профессор Мишель Сифр поставил на себе эксперимент «Вне времени» по изучению биологических ритмов. Вместе со своими студентами он несколько месяцев провёл в пещере с постоянной освещённостью, влажностью, температурой и без часов. Результаты эксперимента показали, что даже без внешних раздражителей (естественного света, изменения погоды, посторонних шумов) человек всё равно какую-то часть времени спит, а какую-то бодрствует. Он делает это с определённой периодичностью, а не как попало.

Испытуемые начали жить по своим внутренним часам, и оказалось, что наш внутренний цикл длится чуть больше 24 часов, поэтому за время эксперимента профессор со студентами насчитали меньше суток, чем провели в пещере на самом деле.

Как работают наши внутренние часы и с чем связаны циркадные ритмы

Учёные стали искать, где находятся эти часы, и нашли их в центре мозга, в месте под страшным названием «супрахиазматическое ядро». Эта часть командует всеми остальными часами в нашем организме и устанавливает центральное время.

Внутренние часы — это гены и белки, которые очень хитро регулируют друг друга, нашу активность, аппетит, секрецию гормонов, температуру тела, артериальное давление и другие показатели. Часы идут даже в клетках нашей кожи: они тикают уже несколько миллиардов лет. И у нас, и у мухи они устроены похоже. Это очень древний и надёжный механизм, против которого идти сложно.

Нарушение и регуляция циркадных ритмов

Рассинхронизация часов и нарушение циркадных ритмов плохо сказывается на общем состоянии человека. Если мы ложимся в разное время, учимся по ночам, спим разное количество часов в будни и в выходные, мы сбиваем внутренние ритмы. Организм не успевает синхронизироваться сам с собой.

В результате может получиться так, что мозг будет считать, что сейчас день, печень — что сейчас ночь, а гормоны — что вечер. И это может сильно ударить по здоровью. Почему?

Во сне мозг не отключается — он просто занят другой работой

Центры мозга, которые днём отвечали за взаимодействие человека с окружающей средой, помогали нам обрабатывать информацию и избегать опасности, ночью начинают руководить организмом и восстанавливать его жизнеспособность. Они настраивают работу печени, лёгких, лимфатической системы, иммунитета. Во время сна все внутренние процессы восстанавливаются.

Параллельно эти процессы идти не могут: невозможно одновременно расходовать энергию и накапливать. Когда мозг включает каналы, которые активно работают вовне, у него не остаётся ресурсов обрабатывать что-то внутри. Когда машина едет, сложно заниматься её техобслуживанием и менять колёса на ходу.

Восстановление работоспособности происходит преимущественно в первые четыре-пять часов сна. В оставшиеся три-четыре часа мозг в основном «переваривает» информацию, запоминает нужное и забывает ненужное, сортирует новый опыт по различным системам памяти, формирует ассоциации. Информационная фаза обработки накопленного опыта ближе к утру, поэтому и сны нам снятся в это время.

Когда человек спит пять часов, физически он может функционировать: организм всё настроил и наладил, но ментально — нет. Если вдобавок к этому имеются какие-то расстройства сна, мозг отвлекается от своей внутренней работы, и мы хуже себя чувствуем днём, повышаются риски развития депрессии и тревоги.

Сон ничем не заменить и никак не компенсировать

Подросткам нужен долгий сон от 8 до 10 часов: это реальная потребность организма. Если мы будем её удовлетворять, днём мы будем работать на 100%. Если мы спим меньше, начинаем наносить себе ущерб. Если намного больше, это признак каких-то фоновых проблем.

Рекомендованная продолжительность сна по данным National Sleep Foundation

Недостаток сна трудно осознать

Когда мы недостаточно спим, мы сами у себя отнимаем силы и не даём организму работать на максимум. Если человек не будет спать в течение суток, по исследованиям, он не восстановится даже за неделю.

Недостаток сна бьёт по функциям префронтальной коры: снижает способность к эмоциональному контролю и повышает риск депрессивных состояний. У подростков эти функции только начинают формироваться, а недостаток сна их сразу выбивает. Поэтому невыспавшегося человека так легко вывести из равновесия, довести до слёз или спровоцировать на другую бурную реакцию.

В подростковом возрасте ритмы сдвигаются на совиный тип

СХЕМА ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ

Синяя линия — среднестатистический взрослый

Жёлтая линия — среднестатистический подросток

Спад бодрости у среднестатистического взрослого в 4–5 часов ночи

У среднестатистического подростка в 6–7 часов утра

У циркадных ритмов есть разные варианты — в зависимости от них, человек будет склонен либо к более ранней активности (жаворонки), либо к более поздней (совы). Это не культурная привычка, а наследуемая вещь.

Среди подростков большой процент сов, поэтому им труднее вставать и ложиться в ранние часы. Самый крепкий сон у них приходится на семь часов утра — время, в которое все обычно встают в школу.

Подъём в самый минимум бодрого состояния влечёт за собой недостаток парадоксального сна — последней фазы, которая критически важна для запоминания и обучения.

С возрастом внутренние часы постепенно ускоряются, и среди взрослых преобладают жаворонки.

Как наладить режим при нарушении циркадного ритма

Соблюдение режима и регуляция света позволяют подстраивать свои внутренние часы под реальность, потихоньку их ускорять или замедлять. Люди, которые живут в Москве по времени Гонконга, вечером носят солнцезащитные очки, чтобы мозг думал, что уже закат, а утром используют светобудильники для имитации восхода.

Налаживать режим после каникул или праздников лучше постепенно, поскольку нужен примерно час в сутки, чтобы организм перестроился на новый режим без последствий. Начинать нужно с того, чтобы раньше вставать на час: волевым усилием заставить себя лечь раньше мы, к сожалению, не можем. Лучше не пытаться этого делать, чтобы не связывать засыпание с тревожностью и не выработать условный рефлекс — «боязнь не заснуть».

Три дополнительных вопроса про сон

🌚 Почему дети лунатят и говорят во сне, а в подростковом возрасте это пропадает

Все системы в нашем организме имеют особенность дозревать. Регуляция сна и бодрствования тоже постепенно налаживается. У детей ещё не очень развит нейрохимический блок, и когда в парадоксальной фазе дети видят сны, они реализуют команды, которые подаёт им мозг: строят гримасы, показывают язык, двигаются. Это нарушение поведения происходит в парадоксальном сне, когда у человека сохранены быстрые рефлексы и он может действовать в соответствии с фабулой сна.

Сноговорение и снохождение происходит во второй фазе сна, когда какая-то часть мозга спит, а другая уже проснулась. Лунатики могут воспроизводить некоторые закрепившиеся рефлексы, выполнять последовательности действий, но делают они всё медленно — у них отсутствуют быстрые рефлексы.

В подростковом возрасте возникает нейрохимический блок, который не пропускает команды и не даёт нашему телу их осуществлять. Получается активный мозг в парализованном теле. Сомнамбулизм к подростковому возрасту тоже обычно пропадает. Если в детстве ходят и разговаривают во сне 10–15% детей, к пубертату нервная система постепенно созревает, снохождение и сноговорение остаётся у 2–3%.

👹 Откуда берутся повторяющиеся страшные сны

Сновидения— это анализ накопленной за день информации, который, правда, может быть алогичным, поскольку в сновидениях преобладают свободные ассоциации. Обычно мы смотрим сны, ненужное забываем, важное — переводим в долгосрочную память и принимаем какие-то решения.

Навязчивые сны обычно бывают после какого-то страшного события. Мозг во сне обращается к этой ситуации, пытается её проанализировать, но не может ни решить, как действовать в будущем, ни забыть, ни принять этот ужас. Мозг не может отложить это и, как заезженная пластинка, постоянно возвращается к одному и тому же сюжету.

🧠 Как работают осознанные сновидения

Во время осознанных сновидений какая-то часть мозга чувствует, что мы во сне, и начинает руководить сном. Человек из исполнителя собственного сна превращается в режиссёра, который может влиять на фабулу. С одной стороны, это классный опыт — ты можешь стать кем угодно и делать что захочешь: задавать себе задачи и решать их, отрабатывать новые навыки во сне, проигрывать страхи. С другой стороны, если слишком увлечься осознанными сновидениями, можно вообще уйти от реальности и жить только во сне.

Сомнология — раздел медицины и нейробиологии, посвящённый исследованиям сна, расстройств сна, их лечению и влиянию на здоровье человека.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Источник