Колись вчені вважали, що сон - це пасивний стан, час, коли мозок і тіло людини закриваються на ніч, щоб відпочити та відновитися. Але зараз дослідники знають, що сон - це дуже активний час, період, протягом якого мозок і деякі фізіологічні процеси можуть бути важкими в роботі.
Наприклад, деякі гормони, що беруть участь у зростанні у дітей, відновлення клітин або травлення підсилюються під час сну. Мозкові шляхи, що беруть участь у навчанні та пам’яті, також збільшуються, за даними Національних інститутів здоров’я (NIH).
Насправді, мозок іноді активніше, коли людина спить, ніж коли він прокидається, згідно з Гарвардською медичною школою. Але сон також може уповільнити багато інших фізіологічних процесів, від частоти серцевих скорочень та дихання до температури тіла та артеріального тиску.
Стадія сну, в якій перебуває людина, також впливає на активність мозку та тіла.
Протягом більш ніж 60 років дослідники сну знають, що існують дві основні категорії сну: REM сон, який означає «швидкий рух очей», і non-REM або не швидкий сон очей, сказав клінічний доктор Стюарт Куан директор відділу сну та циркадних розладів у Бріґамі та жіночій лікарні в Бостоні.
Зараз вважається, що сон без REM складається з трьох етапів, відомих як N1, N2 і N3, сказав Куан. До 2007 року сон без REM був розбитий на чотири етапи, але потім фахівці медицини сну вирішили, що немає фізіологічних причин розрізняти дві стадії, старий сон 3 та стадію 4, пояснив він. Вони були об'єднані в одну стадію, яку тепер називають N3.
Під час сну мозок неодноразово переходить цикл через чотири окремі стадії REM та non-REM сну у певній послідовності. Ця послідовність дещо змінюється між першою та другою половиною сну. Коли сон прогресує протягом чотирьох-п’яти циклів сну протягом ночі, час, проведений на стадії REM, збільшується, а час, проведений у сні N3, скорочується, сказав Куан.
Жива наука попросила Куана більш детально пояснити, що відбувається в організмі та мозку під час кожного з цих чотирьох етапів сну.
Нережимний сон
Етап N1
Коли людина стає сонливою, він або вона засинає у сон N1, сказав Куан. На цьому першому етапі сну, що не є REM, людина здійснює перехід від неспання до засинання.
Це відносно легка форма сну, яка триває близько 5 - 10 хвилин. Під час цього етапу серце та дихання починають сповільнюватися, рухи очей також сповільнюються, а м’язи розслабляються. Температура тіла знижується, і мозкові хвилі, якщо їх спостерігати на електроенцефалограмі (ЕЕГ) у лабораторії сну, видно, сповільнюються.
Людина може бути легко прокинута від сну N1, і ця людина може не думати, що вона спала, - сказав Куан. Сон N1 - це перший етап, який вводиться під час сну.
Людина нормально відчувати "гіпнічні ривки", також відомі як "сон починається" під час сну N1, сказав Куан. Це раптовий, короткий ривок м’язів, який може статися разом із відчуттям падіння, коли людина знаходиться в ліжку, сказав він. Коли це відбувається, цей раптовий рух може або не розбудити сплячого.
Дослідники проводять найменшу кількість часу у сплячій стадії N1, що становить близько 5 відсотків їх загального часу сну, сказав Куан.
Етап N2
Незабаром після закінчення сну N1 людина переходить до другого етапу сну без REM, який, як правило, триває від 10 до 25 хвилин, Куан розповів Live Science. Також вважається періодом легкого сну.
Під час цього етапу рух очей припиняється, серцевий ритм сповільнюється, мозкові хвилі стають повільнішими, а м’язи ще більше розслабляються.
Поки цикли сну повторюються протягом всієї ночі, людина проводить більше часу у сну на стадії N2, ніж у будь-який інший етап сну, згідно з даними Національних інститутів здоров'я. Дослідники витрачають близько 55 відсотків від загального часу їх сну на етапі сну N2, сказав Куан.
Етап N3
Сон, що не перебуває на швидкості, потім переходить у свою третю стадію, яку часто називають "повільною хвилею", "дельтою" або "глибоким" сном. (Хвилі «Дельта» - це тип повільної мозкової хвилі, типово що спостерігається під час цього етапу на ЕЕГ у лабораторії сну.)
Сон N3 - це період глибокого сну, який потрібен людині, щоб відчути себе оновленим на наступний день. Людина зазвичай проводить більше часу на стадії N3 під час першої половини сну, ніж друга половина, але чому це відбувається, невідомо.
Як правило, тривалість сну N3 триває від 20 до 40 хвилин, коли мозок стає менш чутливим до зовнішніх подразників, і, як наслідок, найважче розбудити людину з цієї стадії, сказав Куан. Хтось, прокинувшись від сну N3, надзвичайно бурхливий і дезорієнтований, сказав Куан.
Ця балакучість є однією з причин, чому люди можуть не хотіти дрімати довше 30 хвилин, оскільки вони можуть засипати сон N3, сказав Куан.
Під час сну N3 частота серцебиття та дихання сповільнюються до найнижчого рівня під час сну. Артеріальний тиск падає, а температура тіла падає ще повільніше. М'язова активність зменшується, і руху очей немає. Кров'яний тиск падає, але не в небезпечній мірі, пояснив Куан.
Він сказав, що це також етап, коли найчастіше трапляються сонливість та розмова сну. "Кошмари та нічні страхіття - також явище сну N3", - сказав Куан. (Нічні страхи, які також називаються страхами сну, зазвичай трапляються у дітей і включають дитину, яка сидить у ліжку під час сну і кричить, згідно з клінікою Майо.)
Сон повільних хвиль виникає на більш тривалих розтяжках у немовлят та маленьких дітей, а час, проведений у сні N3, постійно зменшується з віком з незрозумілих причин, сказав Куан.
Зазвичай, дорослі витрачають близько 15 відсотків від загального часу сну на етапі N3, сказав Куан.
REM сон
Людина спочатку входить у режим швидкого сну приблизно через 90 хвилин після засинання та переходу всіх трьох етапів сну, що не є REM, сказав Куан. Перший цикл REM у нічний час зазвичай триває близько 10 хвилин, але кожна наступна стадія REM стає прогресивно довшою в міру продовження ночі.
Характерною ознакою сну REM є те, що очі людини швидко рухаються з боку в бік під закритими повіками.
Хоча цей рух очей не відбувається постійно, вчені не знають точно, чому він відбувається, хоча деякі припускають, що це пов'язано зі сном.
Підтримуючи цю ідею, сон REM - це етап, коли відбувається найбільше мрій і яскравих образів, Куан розповів Live Science. Люди часто не пам’ятають багато своєї мрії, але вони, швидше за все, згадують деякі аспекти сну, якщо прокинулися від сну, - сказав він.
Під час такого сну серцебиття збільшується, а артеріальний тиск трохи підвищується порівняно зі сном N1. Температура тіла падає до найнижчої точки під час сну. М'язи рук і ніг глибоко розслабляються до того, що вони майже нерухомі, можливо, не даючи людям здійснювати свої мрії, повідомляє клініка Майо.
Дихання стає швидким і неглибоким, а мозок може бути навіть активнішим під час цього етапу сну, ніж під час неспання, кажуть експерти сну. REM сон - це коли мозок обробляє інформацію з дня, щоб вона могла зберігатися в довгостроковій пам'яті, згідно з даними Національного фонду сну, некомерційної групи, яка навчає громадськість про сон.
Новонароджена дитина може витрачати приблизно 80 відсотків свого загального часу сну у режимі сну на стадії РЕМ, тоді як немовлята проводять принаймні 50 відсотків свого часу сну в режимі швидкого сну, повідомляє NIH. Для порівняння, більшість дорослих витрачають 20 - 25 відсотків від загального часу сну в режимі сну, - сказала Куан.
Частка часу, проведеного в такому стані сну, залишається відносно постійною протягом усього дорослого віку, але це може зменшитись у людей віком від 65 років, сказала Куан. Він додав, що сон, як правило, полегшується у дорослих людей, які переживають більше "мікроаурації" або перетворюються на неспання. Але ці короткі пробудження не впливають на те, чи доросла доросла людина робить, чи не відчуває себе оновленою вранці, сказав Куан.
