Читать книгу Сон, сновидения, сонливость и все, что имеет к ним отношение - Маргарита Акулич - Страница 12

История изучения

Ранее формировалось множество концепций сна, развивавшихся параллельно с прогрессом естественных наук, физиологии и медицины. Значительный вклад в становление научной дисциплины «наука о сне» внесла М. М. Манасеина (1843—1903), последовательница физиолога И. Р. Тарханова. В середине XIX века ее исследования на щенках позволили сделать вывод о том, что потребность организма в сне превышает потребность в питании. Теоретическую основу сна предложил И. П. Павлов, установивший, что причины засыпания обусловлены специфическими процессами возбуждения и торможения в коре головного мозга.

Современные взгляды на природу сна сложились во второй половине XX столетия благодаря появлению технологий записи биоэлектрической активности мозга (электроэнцефалография, ЭЭГ), скелетных мышц (электромиография, ЭМГ) и глаз (электроокулография, ЭОГ). Одним из ключевых открытий стало выявление в 1950-х годах явления «парaдоксального сна» исследователями Н. Клейтманом, У. Дементом (США) и М. Жуве (Франция).

Помимо физиологических аспектов, изучается и психология сна. Для объективизации восприятия качества сна используются анкеты субъективной оценки: так, индекс тяжести сна, разработанный Ч. Морином, применяется для диагностики расстройств сна при бессоннице; опросник когнитивных состояний перед сном, разработанный К. Харви и К. Эспи, помогает выявлять мыслительные паттерны, препятствующие засыпанию при хронической инсомнии.

На сегодняшний день все большее внимание уделяется роли генов в регуляции сна. В апреле 2017 года Университет штата Вашингтон опубликовал данные экспериментов, демонстрировавшие взаимосвязь между циркадными ритмами у мышей и уровнем экспрессии гена FABP7, который был идентифицирован у 3-х видов млекопитающих, включая людей. Снижение активности данного гена сопровождалось увеличением уровня прерывистости сна.

Американские ученые Джеффри Холл и Майкл Росбаш провели исследование на дрозофиле, направленное на раскрытие молекулярных основ, регулирующих циркадные ритмы. В 1984 году им удалось выделить и полностью проанализировать последовательность гена, отвечающего за формирование и контроль этих процессов.

Этот ген кодирует белок PER, уровень которого повышается и накапливается в ночное время. После достижения критической концентрации начинается торможение собственного синтеза, а сам белок постепенно разрушается в течение дня – это приводит к снятию блокировки и повторному запуску производства PER, создавая тем самым обратную связь через белок PER и обеспечивающее стабильный 24-часовой цикл.

В 1994 году Майкл Янг открыл дополнительные белки, необходимые для точной работы биологических часов на клеточном уровне. Данные открытия были отмечены присуждением им Нобелевской премии по физиологии или медицине в 2017 году.

У животных

Цапля спит на одной ноге. Источник: https://chahotkinet.ru/son-tsapli

У китообразных (включая дельфинов), птиц и крокодилов есть особенность – они могут спать по одному полушарию мозга, оставляя другое бодрым. Такой режим позволяет им чередовать активное и покойное состояние обоих полушарий. Это особенно важно для водных существ, которым нужно регулярно всплывать для дыхания или следовать за стадом.

Новорожденные бутылконосые дельфины и косатки в первые месяцы жизни вовсе не нуждаются во сне. У птиц и крокодилов односторонний сон служит защитой от хищников. Напротив, люди и другие наземные млекопитающие во время сна полностью теряют связь с внешним миром, что является редким явлением среди животных. Предполагается, что однополушарный сон возник у общего предка древних архозавров и позже развился независимо у морских млекопитающих. У самцов австралийских сумчатых мышей сон может быть сознательно отменён в период размножения, а самцы антекинусов ограничиваются трехчасовым сном ежесуточно и живут всего год – в два раза короче самок.

Птицы способны засыпать в различных позициях – сидя, стоя, а отдельные виды даже во время полёта или находясь на поверхности воды (как утки). У перелетных птиц есть особый прием: каждые десять —пятнадцать минут одна из них проникает внутрь стаи, едва покачивая крыльями, и держится на восходящих потоках, создаваемых всей группой. Затем участники обмениваются местами. Стрижи в период зимовки более 200 дней остаются в небе, не опускаясь на землю и не испытывая потребности во сне. Большие фрегаты отдыхают, используя один полушарий мозга, когда парят в мощных воздушных течениях над океаном.

Лошади и овцы могут спать как на ногах, так и лежа, но в состоянии стоя не достигают фазы быстрого сна (БДГ).

Коты проводят во сне до 16 часов в день. Жирафы укладывают голову на ноги, сгибая шею, львы лежат на спине, скрестив передние лапы на груди, крысы устраиваются на боку, свернувшись кольцом, причём хвост при этом направляют к голове – таким образом спят и лисы. Летучие мыши засыпают исключительно в положении «вниз головой».

Хладнокровные существа – такие как ящерицы, черепахи и рыбы – также испытывают состояние сна, несмотря на то, что раньше их поведение ошибочно интерпретировали как простое затишье после захода солнца.

У некоторых позвоночных представителей сон полностью отсутствует.

Интересные факты

С 2008 года, по инициативе Всемирной ассоциации сна, каждый год в пятницу второй недели марта проводится Всемирный день сна. В 2015 году исследователи установили, что сон увеличивает шансы восстановить память о только что забытом материале вдвое. Эксперимент предполагал изучение словарных запасов на иностранном языке с последующей проверкой знаний сразу после заучивания, через 12 часов и на следующее утро, после полноценного ночного отдыха. Легендарное открытие структурной формулы бензола было сделано Августом Кекулé во время сна. Также бытует мнение, что Д. И. Менделеев придумал Периодический закон во сне, однако достоверно известно, что это был результат многолетнего научного труда.