Польза сна

В этой статье будет показано как сон поддерживает информационную функциональность, помогая приспосабливаться к окружающему и событиям, в чем заключается его польза. Соответственно, можно будет ясно понимать, к каким потерям приводят нарушения сна в фазе сновидений и вообще каков вред от лишения сна или его укорочения.

Статья написана так, чтобы представления могли составить те, кто не подготовлен на уровне понимания механизмов психики, но, в то же время, всем, кто хотел бы понять суть пользы сна более углубленно, предоставляется такая возможность. В виду очень большой сложности вопроса, сделана попытка написать об этом в оптимальной пропорции лаконичности и обоснований. Поэтому, в основном, все подробности обоснований вынесены в виде ссылок на материалы, в которых затронутый вопрос рассматривается более тщательно и где можно почерпнуть понимание сути пользы сна, если это окажется достаточно важным читающему.

Для начала стоит ознакомиться с более ранним обобщением по механизмам сна, которое можно сканировать вниманием на не обременительном уровне настолько глубоко, насколько это возможно. Однако, это можно и вообще пропустить пока что.

Сон самым тесным образом связан с тем, что происходило во время бодрствования при разных уровнях сознания и актуальности событий. Это напрямую следует из функциональности сознания и явления субъективизации воспринимаемого. Все распознаваемые признаки в восприятии прежним опытом связаны с их значением в зависимости от текущей специфики окружения (от эмоционального контекста, в котором все воспринимаемое приобретает определенный смысл, информацию). Эта связь распознавателей элементов внешнего мира с распознавателями их оцененной значимости, находящихся в отдельной зоне мозга, в момент восприятия оказывается активированной в виде кольца, по которому сигналы оказываются замкнутыми и их активность тем самым сохраняется долго пока не будет заторможена. Процесс соответствует схеме, исследованной и описанной А.М.Иваницким [123] - как механизм поддержания образа и возможности его осознания, если этот образ привлекает внимание, т.е. оказывается по актуальности выше всех других активных образов.

Каждое привлекшее внимание событие оставляет закольцованный образ, который после перехода внимания на другое, остается все так же активным и способным опять привлечь осознаваемое внимание, т.е. активные образы, попеременно подключаемые к каналу сознания (переключателем является гиппокамп), остаются активными когда канал отключается от них.

Следящая функция сознания позволяет, не прерывая выполнения целевого поведенческого автоматизма, ветвить его в зависимости от изменяющихся обстоятельств (к примеру, перепрыгивать через ветку на пути) для чего используются промежуточные целевые автоматизмы в дополнение к той фазе основного, которая ждет пускового стимула для продолжения главной цепочки (после удачного перепрыгивания продолжить движение).

Но когда возникают новые обстоятельства, для понимания которых жизненного опыта не достаточно, внимание привлекается к этому и, если есть возможность остановится и исследовать, то главный автоматизм прерывается (на время исследования прежняя цель оставляется, чтобы потом к ней вернуться) и начинается исследование нового. Однако, если бы в каждом случае новизны прерывалась целевая задача, то она не была бы завершена. Так и случается со школьниками, которые идут в школу, но по дороге постоянно на что-то отвлекаются. Потом опыт учит не отвлекаться на менее важное в данный момент.

И вот эта вынужденное игнорирование важного, которое не осмысливается, не исследуется, а просто остается в виде закольцованной активности уже не осознаваемого образа, накапливает такие активности до момента, когда время позволит вспомнить самое интересное и важное, обдумать это или когда не придет время сна [178].

Все активные и не доосознаные новые впечатления остаются изолированными активностями, которые покинуло сознание, и во время сна, контрастируясь постепенным общим торможением [94], эти активности прорываются для осознания во сне [175], где в определенной специфике (отключена двигательная активность) прокручиваются прогностические, исследовательские сценарии - сновидения [113]. Они не получают оценку реального результата действия, зато получают его суррогат в моделях прогностической реальности, что приводит к ассоциациям найденного смысла переживаний сновидения и во время бодрствования повтор той ситуации уже не застает врасплох, есть некая наработка предположительных исходов.

Если лишить сна, то все активности, которые не были осмыслены днем, рано или поздно оказываются погашенными латеральным влиянием, искажены и будут утрачены, что приведет к информационной недостаточности [208], [238], [259] , [231], [177], [210]. Так что, в случае лишения сна, весь дневной опыт, который не удалось днем осмыслить, оказывается утраченным.

Если что-то изучается перед сном (или просто заучивается стих, речь, решается задача), то точно по описанному механизму возникает множество порожденных активностей везде, где встретилось новое и значимое, но не было возможности осмысливать каждый такой момент. Все эти свежие, еще ничем не перекрытые активности допрогнозирутся, доассоциируются во сне и на утро во многом работа оказывается сделанной: стих или иностранные слова - заучивается (возникают "мнемонические" ассоциации) [217], [231], творческая задача оказывается более ясно понимаемой (и даже во сне возможно была найдена решающая ассоциация так, что возникло искомое решение).

Чтобы проиллюстрировать показанные механизмы, далее приводятся несколько публикаций с комментариями.

Нематоды во сне перестраивают свою нервную систему:

Во время летаргии нейроны перестраиваются, формируются новые синаптические контакты, в результате нервная система настраивает поведение морфологически иного животного, приспосабливая его к окружающей среде.

... Если отбросить немедленно возникающие аналогии обучения и закрепления пережитого во сне у высших животных (так как аналогии — это красиво, но не научно), то всё же останутся замечательные научные подтверждения сходства сна высших млекопитающих и нематод.

Сон - очень древняя находка эволюции, позволяющая решить много задач, в том числе задачи личной адаптивности, а у существ, обладающих сознанием (коммутаторную функцию гиппокампа и выраженные эмоциональные центра) - информационную функцию.

Фаза быстрого сна помогает мыслить творчески:

Фаза быстрого сна (фаза сновидений), во время которой у спящего человека наблюдается быстрое и хаотическое движение зрачков, помогает человеку мыслить творчески и находить взаимосвязи между совершенно разными мыслями и предметами, уверены авторы исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Мухи устают от общения:

Группа американских ученых, проведя эксперименты на дрозофилах, показала, что длительность сна плодовой мушки зависит от интенсивности «общения» с собратьями: чем больше социальная группа, тем дольше последующий сон. В то же время у мушек, лишенных зрения и обоняния, продолжительность сна не изменяется, каким бы массовым ни было окружение.

... Сон необходим не только человеку и его ближайшим эволюционным родичам-млекопитающим, но и черепахам, ящерицам, рыбам и даже мухам и тараканам... Одним из факторов, влияющих на сон, является активность контактов с себе подобными.

Мозг во сне «проигрывает» дневные события с семикратным ускорением:

Американские нейробиологи обнаружили, что в префронтальной коре (Prefrontal cortex) мозга крысы во время сна происходит семикратно ускоренное воспроизведение серий нервных импульсов, которые наблюдались во время бодрствования. Такое «прокручивание» дневных впечатлений, по-видимому, необходимо для формирования устойчивых воспоминаний. Авторы полагают, что обнаруженный ими процесс представляет собой «переписывание» информации из кратковременной памяти, за которую отвечает гиппокамп [54], в долговременную память, находящуюся под управлением префронтальной коры.

   ...Экспериментально показано, что нейроны гиппокампа во сне воспроизводят те же серии нервных импульсов, которые наблюдались во время бодрствования (например, во время обучения какой-нибудь задаче). По-видимому, это повторное проигрывание дневных переживаний необходимо для того, чтобы свежеприобретенный опыт благополучно «переписался» из гиппокампа в те отделы мозга, которые отвечают за долговременную память (это в первую очередь кора больших полушарий). Принцип «повторение — мать учения» лежит в основе функционирования нервной системы на самом базовом клеточном уровне.

Однако после того, как гиппокамп сделал свое дело, воспоминания продолжают храниться в коре уже без его помощи.

Недостаток сна приводит к потере клеток мозга:

Недосыпание может повлечь за собой куда более губительные последствия, нежели считалось ранее. Новое исследование показало, что оно приводит к потере клеток головного мозга.
Американские учёные утверждают, что если то же самое верно и в отношении людей, то бесполезно пытаться отоспаться, чтобы "наверстать упущенное".

Ночь без сна заставляет гиппокамп бастовать:

Очередное доказательство тесной связи между сном и памятью получил Мэтью Уокер (Matthew P. Walker) из Гарварда (Harvard University). Он и его коллеги установили, что всего одна ночь без сна может заметно повлиять на работу органа, играющего ключевую роль в процессе закрепления новых знаний в памяти.

...Обнаружилась связь между эмоциональной окраской слов и надёжностью их запоминания. То, что положительно и отрицательно «заряженные» слова запоминаются лучше, было установлено раньше. Однако в ходе данной работы выяснилось, что у добровольцев, пропустивших один раз сон, негативные слова врезаются в память намного глубже, чем все прочие. Лишённые сна студенты запомнили лишь на 19% меньше «отрицательных» слов, чем добровольцы в контрольной группе, зато «положительных» — на 59% меньше.

Научные открытия и творчество во сне:

...продуктивные случаи озарения во сне встречают­ся не так уж и редко Иногда они получают широкую известность.

... современные иссле­дователи подвергают сомнению способность к художественному, поэтическому или научному озарению во сне. (как будет показано ниже при рассмотрении механизмов, во сне реализуются не навыки творчества в полной мере, как вид поискового поведения, а лишь прогностические ассоциации, которые могут оказаться решающими в отложенной на ночь проблеме).

... иногда самые простые приемы помогают восстановить угасшие следы. Описан, например, случай, когда, путешествуя в карете. Людвиг ван Бетховен за­дремал и сочинил во сне канон. После пробуждения ком­позитор никак не мог вспомнить мелодию, сколько ни старался, однако достаточно было ему снова сесть в зна­комую карету, как полуугасшие ассоциации оживились, отреагировав на соответствующую обстановку, и в сферу сознания вновь вернулась утраченная мелодия.

Это - пример того, как вспомненный сон оказался явно полезен при осознании в виду полезности возникшей во сне цепи ассоциаций, но стоит различать просто вспоминание сна и его домысливание в бодрствующем состоянии, что порождает все более далекие от адекватности идеи.

В данном случае память о сне была активизирована потому, что в достаточной степени были воспроизведены признаки окружающего, задававшие эмоциональный контекст, который напрямую придает смысл восприятию и действиям. Можно поэкспериментировать, думая просто закрыв глаза над какой-то творческой задачей. Идеи, приходящие при этом в голову, подчас "исчезают" из поля внимания стоит только открыть глаза, их приходится "вспоминать", но стоит снова закрыть глаза и они легко восстанавливаются.

... во сне. точнее, во время периода сна. сопровождающегося сновидениями. путем увеличения продолжительности парадоксальной фазы можно обрести помощь от стрессовой перегрузки днем. Если эта возмож­ность не будет реализована, следует опасаться резкого снижения сопротивляемости организма.

Именно во время сновидений происходит предварительное домысливание того, что в состоянии стресса было отложено из-за нехватки времени на осмысление. Недоосмысленность при важности происходящих событий оставляет актуальной нерешенность и непонятность ситуации, что может породить постоянную депрессивную доминанту без возможности достаточно полно восстановить важные моменты происходящего. Поэтому некоторые снотворные, подавляющие стадию сна со сновидениями приносят серьезный вред психике.

Тем, кто игнорирует ритмы сна, значительно постоянно уменьшают время сна (меньше 7 часов), занимаются активным искусственным вмешательством в процесс сна и, особенно, сновидений, стоит иметь в виду тот вред, который это причиняет психике: в лучшем случае - просто многое оказывается пережито напрасно, как будто и не было такого опыта.
К этому моменту человек, понявший сказанное хотя бы на уровне сделанных утверждений (оставив обоснования для более углубленного изучения), может вполне ясно представить в чем и почему сон является необходимостью, в чем польза сна в жизни.

Недостаток сна и джетлаг тормозят работу мозга:

...есть люди, которые прекрасно чувствуют себя после шести, а то и пяти часов сна. Получат ли они проблемы с работоспособностью из-за того, что недосыпают до «нормы»? Или же нужно просто доверять субъективному ощущению?
Исследователи из Больницы Бригама (США) утверждают, что в данном случае «внутренний голос» вводит в заблуждение: недостаток сна влияет на работоспособность, как бы прекрасно вы себя ни чувствовали.
Исследователи утверждают, что спать нужно не менее восьми часов. Даже если вы прекрасно чувствуете себя после шестичасового сна, ваш мозг всё равно будет обрабатывать информацию медленнее, чем после восьми часов отдыха.