Эволюция сна человека
Хотя фазы сна и их связь со сновидениями были открыты более 70 лет назад, до сих пор в этой области остается много неизученного. Постепенно становится понятно, что именно особенности сна сыграли важнейшую роль в нашей эволюции.
Фазы сна
Сон делится на несколько фаз с разной электрической активностью мозга — быстроволновую и медленноволновую. В свою очередь, медленноволновая фаза включает еще несколько стадий. В течение ночного сна сменяется 4−5 циклов медленного и быстрого сна. Как именно переключаются фазы сна, ученые продолжают исследовать. Есть гипотеза, что за это ответственен «нейронный переключатель», находящийся в продолговатом мозге [1].
Во время фазы быстрого сна мы видим сновидения, и она характеризуется в том числе быстрыми движениями глаз (отсюда название — REM-сон, от «rapid eye movement»). Широко распространена точка зрения, что в процессе сновидений мозг обрабатывает полученные ранее данные, но при этом существуют исследования, доказывающие, что реакция нейронов на сновидения такая же, как на совершенно новую визуальную информацию [4], и это открывает новые горизонты для научных поисков. Не до конца изучен вопрос, видим ли мы сновидения только в фазу быстрого сна или они возможны и в процессе медленной фазы.
Сон делится на несколько фаз с разной электрической активностью мозга — быстроволновую и медленноволновую. В свою очередь, медленноволновая фаза включает еще несколько стадий. В течение ночного сна сменяется 4−5 циклов медленного и быстрого сна. Как именно переключаются фазы сна, ученые продолжают исследовать. Есть гипотеза, что за это ответственен «нейронный переключатель», находящийся в продолговатом мозге [1].
Во время фазы быстрого сна мы видим сновидения, и она характеризуется в том числе быстрыми движениями глаз (отсюда название — REM-сон, от «rapid eye movement»). Широко распространена точка зрения, что в процессе сновидений мозг обрабатывает полученные ранее данные, но при этом существуют исследования, доказывающие, что реакция нейронов на сновидения такая же, как на совершенно новую визуальную информацию [4], и это открывает новые горизонты для научных поисков. Не до конца изучен вопрос, видим ли мы сновидения только в фазу быстрого сна или они возможны и в процессе медленной фазы.
Особенности сна у человека
Сон человека существенно отличается от сна животных и даже других приматов. Ученые из Университета Дьюка (США) собрали и обобщили данные исследований сна сотен млекопитающих, в том числе ближайших родственников человека [3]. Выяснилось, что сравнительно средняя продолжительность сна у людей крайне низкая: у разных видов приматов она составляет 14−17 часов в сутки, тогда как у нас всего 7−8. И это не результат какого-нибудь резкого снижения средней продолжительности сна, связанного с технической революцией: как показали исследования особенностей сна в доиндустриальных обществах, продолжительность сна их представителей не кардинально отличается от нашей. Некоторые охотники и собиратели из Африки и Южной Америки спят даже меньше, чем жители мегаполисов [5], хотя у них нет ни электричества, ни необходимости каждый день ездить на работу. На индивидуальные потребности во сне влияют различные факторы: возраст, степень активности, специфика работы эндокринной системы, а по некоторым данным и генетические особенности [2].
У людей и остальных млекопитающих отличается не только продолжительность сна, но и фазы. У Homo sapiens фазы быстрого сна занимают гораздо больше времени по сравнению с другими приматами. Например, у зеленых мартышек и лемуров REM-сон составляет не более 5% от общей продолжительности сна, тогда как у современных людей — около четверти. Исследователи подчеркивают, что сон человека, во-первых, короткий, во-вторых, более качественный и, в-третьих, более насыщенный REM-фазой, чем у всех остальных наших ближайших родственников. Причем, судя по всему, эти характеристики сна начали формироваться уже на ранних этапах эволюции [3].
Сон человека существенно отличается от сна животных и даже других приматов. Ученые из Университета Дьюка (США) собрали и обобщили данные исследований сна сотен млекопитающих, в том числе ближайших родственников человека [3]. Выяснилось, что сравнительно средняя продолжительность сна у людей крайне низкая: у разных видов приматов она составляет 14−17 часов в сутки, тогда как у нас всего 7−8. И это не результат какого-нибудь резкого снижения средней продолжительности сна, связанного с технической революцией: как показали исследования особенностей сна в доиндустриальных обществах, продолжительность сна их представителей не кардинально отличается от нашей. Некоторые охотники и собиратели из Африки и Южной Америки спят даже меньше, чем жители мегаполисов [5], хотя у них нет ни электричества, ни необходимости каждый день ездить на работу. На индивидуальные потребности во сне влияют различные факторы: возраст, степень активности, специфика работы эндокринной системы, а по некоторым данным и генетические особенности [2].
У людей и остальных млекопитающих отличается не только продолжительность сна, но и фазы. У Homo sapiens фазы быстрого сна занимают гораздо больше времени по сравнению с другими приматами. Например, у зеленых мартышек и лемуров REM-сон составляет не более 5% от общей продолжительности сна, тогда как у современных людей — около четверти. Исследователи подчеркивают, что сон человека, во-первых, короткий, во-вторых, более качественный и, в-третьих, более насыщенный REM-фазой, чем у всех остальных наших ближайших родственников. Причем, судя по всему, эти характеристики сна начали формироваться уже на ранних этапах эволюции [3].
Как связан сон и эволюция
Повышению качества сна могло способствовать освоение ночевок в укрытиях на земле, а не на ветвях деревьев. Более короткий сон снижает время уязвимости, когда на беззащитного спящего могут напасть хищники. Также более длительный период бодрствования оставляет больше времени на освоение различных навыков и на социальное взаимодействие. Наконец, ученые склоняются к тому, что REM-сон способствует консолидации памяти и запоминанию полученного во время бодрствования опыта. Следовательно, длительная REM-фаза дает серьезные эволюционные преимущества. Все это доказывает, что эволюция сна — одна из важных составляющих эволюции человека. И чем больше мы узнаём про сон, тем осознанней можем использовать его как инструмент повышения личной эффективности. Например, как это происходит с кратковременным дневным сном, который в последние годы активно исследуют ученые и внедряют прогрессивные компании. Именно дневной сон у нас отобрало индустриальное развитие. Почти все дневные животные спят не только ночью, но и на какое-то время засыпают днем. В обществах с самой разной культурой веками были аналоги сиесты. Но сегодня они сохранились только там, где люди могут позволить себе размеренный ритм жизни.
Повышению качества сна могло способствовать освоение ночевок в укрытиях на земле, а не на ветвях деревьев. Более короткий сон снижает время уязвимости, когда на беззащитного спящего могут напасть хищники. Также более длительный период бодрствования оставляет больше времени на освоение различных навыков и на социальное взаимодействие. Наконец, ученые склоняются к тому, что REM-сон способствует консолидации памяти и запоминанию полученного во время бодрствования опыта. Следовательно, длительная REM-фаза дает серьезные эволюционные преимущества. Все это доказывает, что эволюция сна — одна из важных составляющих эволюции человека. И чем больше мы узнаём про сон, тем осознанней можем использовать его как инструмент повышения личной эффективности. Например, как это происходит с кратковременным дневным сном, который в последние годы активно исследуют ученые и внедряют прогрессивные компании. Именно дневной сон у нас отобрало индустриальное развитие. Почти все дневные животные спят не только ночью, но и на какое-то время засыпают днем. В обществах с самой разной культурой веками были аналоги сиесты. Но сегодня они сохранились только там, где люди могут позволить себе размеренный ритм жизни.
Ссылки:
- Andrillon , Nir Y., Cirelli C., Tononi G., Itzhak Fried I. Single-neuron activity and eye movements during human REM sleep and awake vision // Nature Communications
- Harbison S. T., Serrano Negron Y. L., Hansen N. F., Lobell A. S. Selection for long and short sleep duration in Drosophila melanogaster reveals the complex genetic network underlying natural variation in sleep // PLOS Genetics
- Samson D. R., Charles L. Nunn Ch. L. Sleep intensity and the evolution of human cognition // Evolutionary Anthropology
- Weber F., Chung Sh., Beier K. T., Xu М., Luo L., Dan Y. Control of REM sleep by ventral medulla GABAergic neurons // Nature
- Yetish G., Kaplan H., Gurven M., Wood B., Pontzer H., Manger P. R., Wilson Ch., McGregor R., Siegel J. M. Natural Sleep and Its Seasonal Variations in Three Pre-industrial Societies // Current Biology