Ученые когда-то думали, что сон - это пассивное состояние, время, когда мозг и тело человека отключаются на ночь, чтобы отдохнуть и восстановиться. Но теперь исследователи знают, что сон - это очень активное время, период, в течение которого мозг и некоторые физиологические процессы могут усердно работать.
Например, некоторые гормоны, участвующие в росте у детей, восстановлении клеток или пищеварении, усиливаются во время сна. По данным Национального института здоровья (NIH), мозговые пути, участвующие в обучении и памяти, также увеличиваются.
На самом деле, по данным Гарвардской медицинской школы, мозг иногда более активен, когда человек спит, чем когда он или она не спит. Но сон также может замедлять многие другие физиологические процессы, от частоты сердечных сокращений и дыхания до температуры тела и артериального давления.
Стадия сна человека также влияет на активность мозга и тела.
В течение более 60 лет исследователи сна знали, что существует две основные категории сна: быстрый сон, который означает «быстрое движение глаз», и сон без быстрого сна или с быстрым движением глаз, говорит доктор Стюарт Куан, клинический специалист. директор отделения сна и циркадных расстройств в Бригаме и женской больнице в Бостоне.
Цюань сказал, что сон без быстрого сна состоит из трех этапов, известных как N1, N2 и N3. До 2007 года бессрочный сон был разбит на четыре стадии, но затем специалисты по медицине сна решили, что не было никакой физиологической причины для различия между двумя стадиями, старой стадией 3 и стадией 4 сна, пояснил он. Они были объединены в одну стадию, которая теперь называется N3.
Во время сна мозг неоднократно проходит через четыре различных этапа быстрого и не быстрого сна в определенной последовательности. Эта последовательность несколько меняется между первой и второй половиной сна. По словам Куана, по мере того, как сон продолжается в течение четырех-пяти циклов сна в течение ночи, время, проведенное на стадии REM, становится длиннее, а время, проведенное во сне N3, сокращается.
Живая наука попросила Куана дать более подробное объяснение того, что происходит в теле и мозге во время каждого из этих четырех этапов сна.
Не-быстрый сон
Этап N1
По словам Куана, когда человек испытывает сонливость, он или она погружается в сон N1. На этой первой стадии не быстрого сна человек совершает переход от бодрствования к засыпанию.
Это относительно легкая форма сна, которая длится от 5 до 10 минут. На этой стадии частота сердечных сокращений и дыхания начинает замедляться, движения глаз также замедляются, а мышцы расслабляются. Температура тела снижается, и мозговые волны, если они наблюдаются на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) в лаборатории сна, замедляются.
По словам Куана, человек может быть легко разбужен от сна N1, и этот человек может не думать, что он спал. Сон N1 - это первая стадия, когда вы начинаете вздремнуть.
По словам Куана, для человека нормально испытывать "гипнотические толчки", также известные как "сон начинается" во время сна N1. По его словам, это внезапный короткий мышечный толчок, который может произойти вместе с ощущением падения, когда человек лежит в постели. Когда это происходит, это внезапное движение может или не может разбудить спящего.
По словам Куана, взрослые проводят наименьшее количество времени в стадии сна N1, что составляет около 5 процентов от общего времени сна.
Этап N2
Вскоре после того, как сон N1 заканчивается, человек переходит во вторую стадию не-быстрого сна, которая обычно длится от 10 до 25 минут, сообщил Quan Live Science. Это также считается периодом легкого сна.
На этой стадии движение глаз останавливается, пульс замедляется, мозговые волны замедляются, а мышцы расслабляются еще дальше.
По данным Национального института здоровья, поскольку циклы сна повторяются в течение всей ночи, человек проводит больше времени на стадии сна N2, чем на любой другой стадии сна. По словам Куана, взрослые тратят около 55 процентов своего общего времени сна на стадии N2.
Этап N3
Затем нерегулярный сон переходит в третью стадию, которую часто называют «медленной волной», «дельтой» или «глубоким» сном. («Дельта-волны» - это тип медленной мозговой волны, обычно наблюдаемой на ЭЭГ в этой стадии в лаборатории сна).
Сон N3 - это период глубокого сна, который необходим человеку, чтобы чувствовать себя обновленным на следующий день. Человек обычно проводит больше времени в стадии N3 во время первой половины сна, чем во второй половине, но почему это происходит, неизвестно.
Как правило, длительность сна N3 обычно составляет от 20 до 40 минут, когда мозг становится менее восприимчивым к внешним раздражителям, и, как следствие, наиболее трудно разбудить человека с этой стадии, сказал Куан. По словам Куана, кто-то, пробудившийся от сна N3, очень неуклюжий и дезориентированный.
По словам Куана, это неуверенность в себе является одной из причин, почему люди могут не хотеть дремать более 30 минут, потому что они могут погрузиться в сон N3.
Во время сна N3 сердечный ритм и дыхание замедляются до самого низкого уровня во время сна. Кровяное давление падает, а температура тела падает еще медленнее. Мышечная активность снижается, движения глаз нет. Цюань объяснил, что артериальное давление падает, но не в опасной степени.
Он сказал, что это также этап, когда лунатизм и разговор во сне наиболее вероятны. «Кошмары и ночные кошмары - это также феномен сна N3», - сказал Куан. (Ночные страхи, также называемые ужасами сна, обычно возникают у детей и вовлекают ребенка, сидящего в постели во время сна и кричащего, по данным клиники Майо.)
Медленный сон длится дольше у младенцев и детей младшего возраста, и время, проведенное во сне N3, неуклонно уменьшается с возрастом по неясным причинам, сказал Куан.
По словам Куана, взрослые обычно тратят около 15 процентов своего общего времени сна на стадии N3.
Быстрый сон
По словам Куана, человек сначала входит в быстрый сон примерно через 90 минут после засыпания и прохождения всех трех стадий не быстрого сна. Первый цикл быстрого сна ночью обычно длится около 10 минут, но каждый последующий этап быстрого сна становится все длиннее с продолжением ночи, сказал он.
Характерным признаком быстрого сна является то, что глаза человека быстро двигаются из стороны в сторону под закрытыми веками.
Хотя это движение глаз не происходит постоянно, ученые не знают точно, почему оно происходит, хотя некоторые предполагают, что оно связано со сновидениями.
Поддерживая эту идею, быстрый сон - это стадия, на которой возникает большинство сновидений и ярких образов, сказал Quan в интервью Live Science. Люди часто не помнят большую часть своих снов, но они, скорее всего, вспомнят некоторые аспекты сновидения, если пробудятся от быстрого сна, сказал он.
Во время такого сна частота сердечных сокращений увеличивается, а артериальное давление слегка повышается по сравнению со сном N1. Температура тела падает до самой низкой точки во время сна. По данным клиники Майо, мышцы рук и ног глубоко расслабляются до такой степени, что становятся почти неподвижными, возможно, чтобы люди не могли осуществить свои мечты.
По словам экспертов по сну, дыхание становится быстрым и поверхностным, и мозг может быть даже более активным на этой стадии сна, чем во время бодрствования. Быстрый сон - это когда мозг обрабатывает информацию дня, чтобы она могла храниться в долговременной памяти, по данным National Sleep Foundation, некоммерческой группы, которая информирует общественность о сне.
Согласно NIH, новорожденный ребенок может проводить около 80 процентов своего общего времени сна в фазе быстрого сна, в то время как младенцы проводят по крайней мере 50 процентов своего времени сна в быстром сне. Для сравнения, по словам Куана, большинство взрослых проводят от 20 до 25 процентов общего времени сна в режиме быстрого сна.
По словам Куана, доля времени, проведенного в этом состоянии сна, остается относительно постоянной на протяжении всей взрослой жизни, но может снизиться у людей в возрасте 65 лет и старше. Он добавил, что сон имеет тенденцию быть более легким у пожилых людей, которые испытывают больше «микроавтобусов» или переходят в состояние бодрствования. Но эти краткие пробуждения не влияют на то, чувствует ли себя пожилой взрослый человек утром или нет, сказал Куан.
