Как спалось?

В период бодрствования нейроны постоянно активны, поэтому у белков, которые занимаются «ремонтом» разрывов в ДНК, нет возможности выполнять свою работу.

Участие сна в иммунных процессах

Сон и работа иммунитета – процесс двусторонний.

С одной стороны, во время сна организм получает наконец возможность восполнить запасы т-лимфоцитов, на которые мы возлагаем разнообразные функции, определяющие в конечном итоге работу иммунной системы. В течение дня они заняты непосредственно работой иммунитета, а во время сна можно восстановить потери.

С другой стороны, во время болезни, условно гриппа, иммунная система тянет нас к режиму сохранения энергии, то есть поспать. И, наконец, риск респираторных инфекций, как и при любом дистресс, при плохом сне повышается в несколько раз.

В 2016 году провели крупное статистическое исследование: в нём сравнивали медицинские истории 23 тысяч человек, средний возраст которых был около 45 лет. Сравнивали их данные о сне и о разных инфекционных заболеваниях. Оказалось, что те, кто спит меньше пяти часов, простужались почти на 30% чаще и на 80% чаще болели пневмонией, гриппом и ушными инфекциями по сравнению с теми, кто спал положенные 7–8 часов. То же самое касалось и расстройств сна, когда человек вроде и проводит в постели те самые 8 часов, но не высыпается. У них была похожая ситуация, они простужались на 30% чаще.

Но как именно сон влияет на иммунные функции?

Для эксперимента испытуемых поделили на две группы. Контрольная группа спала в течение восьми часов ночью, а экспериментальная осталась без сна. По ходу эксперимента у всех участников через равные промежутки времени брали кровь на анализ. Исследователей интересовали T-клетки, в которых при встрече с проблемой активируются белки-интегрины. Исследователей интересовала их способность к адгезии, то есть слипанию с другими клетками, например, клетками-патогенами или клетками, отвечающими за транспорт т-клеток к другим частям организма.

Исследование показало, что лишение сна снижает адгезию Т-клеток. Из образцов крови выделили плазму, ту желтоватую жидкость, по которой передвигаются эритроциты, лейкоциты и прочие. Затем на плазму воздействовали изолированными т-клетками. Адгезия т-клеток неспавших испытуемых была заметно снижена по сравнению со спавшими испытуемыми.

Кстати, это имеет отношение не только к клеткам инфекционных заболеваний, но и к онко-клеткам.

Сон влияет на чувствительность к боли

В эксперименте участвовали 25 человек без проблем со сном и без особенностей в восприятии боли. У каждого из них измеряли болевой порог после обычного ночного сна: к ноге прикладывали нагреватель и медленно повышали температуру до тех пор, пока человеку не становилось больно. При этом делали МРТ головного мозга. В среднем участникам эксперимента становилось заметно неприятно при 44 °С.

Затем тоже самое проделывали после бессонной ночи. Теперь у большинства испытуемых неприятные ощущения начинались уже с 41 °С. То есть болевая чувствительность повышалась. Данные МРТ показывали, что при этом повышалась активность в соматосенсорной коре мозга, то сеть повышалась чувствительность к показаниям тела. И одновременно снижалась активность в прилежащем ядре – «центре удовольствия». Прилежащее ядро управляет уровнем дофамина, а дофамин может смягчать болевые ощущения.

То есть недостаток сна не только делал более чувствительными к боли те мозговые зоны, которые должны обрабатывать болевые сигналы, но и подавлял собственную обезболивающую систему мозга.

Кроме того, снижалась активность в ещё одном участке – островковой доле коры, которая оценивает болевые ощущения и соотносит их с общим контекстом, чтобы мы могли адекватно отреагировать на неприятные обстоятельства.

Запускается специфическая, отличающаяся от дневной, ночная работа эндокринной системы

Мы уже обсуждали ранее, что в темноте запускается сонная схема работы мозга, при свете – схема бодрствования. Но система сон – бодрствование живет не в вакууме. Гормональная система – это единый механизм, который затрагивает все гормоны и нейромедиаторы.

И тут обычно встает вопрос от сов: что мне делать? В 11 вечера я еще не хочу спать. Кроме того, в некоторых регионах темное время суток по несколько месяцев длится по три часа за ночь.

Об этом не стоит слишком беспокоиться. Циркадный ритм – это довольно гибкая система, и она умеет подстраиваться. Мы же можем ей помочь. Днем в зимнее время ловить солнечный свет по максимуму, зажигать дома свечи, а летом по ночам надевать маску на глаза и использовать блэкаут шторы.

Уборка в голове (нейронные связи)

Вся совокупность связей между нейронами нервной системы называется коннектОм. Эта система не константна, в ней постоянно происходит рекомбинация связей. Нейроны изменяют силу связей между собой, разрывают связи, заново соединяются, создавая или уничтожая синапсы, «переподключаются», отращивая или отводя ветви. Наконец, путем регенерации возникают совершенно новые нейроны, а существующие могут отмирать.

Во время сна размеры и сила синапсов в мозге уменьшаются. Во время бодрствования мозг постоянно усваивает и обрабатывает новую информацию, что выражается в укреплении хранящих ее синаптических связей: увеличении площади контакта между двумя нейронами. Согласно гипотезе синаптического гомеостаза, во время бодрствования общее усиление синаптических связей в мозге становится чрезмерным, что приводит к возникновению «шума» в нейрональных сетях, мешающего нормальному хранению и обработке информации. Во время сна должно происходить ослабление синапсов, чтобы их сигналы не заглушались «шумом».

При этом процесс ослабления синаптических связей был селективным: он не затрагивал наиболее крупные и сильные синапсы (примерно 20 процентов из всех). По мнению исследователей, незатронутыми остаются синапсы, которые хранят наиболее важные и стабильные воспоминания. Чем реже используется какой-либо отросток нейрона, тем меньше у него шансов пережить синаптический прунинг, то есть обрезку от излишков.

Сон это не период восстановления всего мозга, а только период восстановления синапсов с пластическими свойствами – то есть тех, которые подвержены изменениям при обучении.

Кроме того, во время сна мозг ослабляет межнейронные контакты, чтобы нейроны сохранили способность к восприятию новой информации.

Во время бодрствования в мозге высокая концентрация нейромедиаторов активности (серотонин, норадреналин и т.д.). Возможно, состояние сна – единственная возможность для мозга отдохнуть от них, значительно снизив концентрацию.

Уборка в голове 2 (продукты метаболизма)

Мы знаем, что у нас в организме есть лимфатическая система, но оказывается в мозге есть своя система, которая функционирует сходим образом. Это глимфатическая система – система канальцев между нейронами.

Именно во сне происходит очистка глимфатической системы от продуктов распада, в том числе продуктов метаболизма. Они считаются одной из причин нейродегенеративных заболеваний (деменции).

Как происходит такая «уборка»?

В медленной фазе сна нейроны снижают свою активность, а, следовательно, им не нужно столько кислорода, как во время бодрствования. Поэтому приток крови снижается, а на ее смену приходит волна спинномозговой жидкости – ликвора. Спинномозговая жидкость устремляется внутрь, заполняя пространство, и вымывает продукты жизнедеятельности нервной системы, то есть выводятся накопленные за день продукты распада. Затем фаза медленного сна заканчивается, приходит фаза быстрого сна, нейроны вновь активируются и процесс повторяется.

Структурирование памяти

В фазе глубоко сна гиппокамп структурирует память, перенося полученную за день информацию из краткосрочного в долгосрочное хранение.

Мы знаем, что нейроны общаются друг с другом с помощью синапсов, пропуская электрохимический импульс от нейрона-передатчика к нейрону-приемнику.