Фаза глубокого медленного сна
Все началось с желания получать хорошие оценки. Осенью 2003 года Ясон Донаху, студент предпоследнего курса Брауновского университета, сидел в столовой и слушал своего друга. Тот только что пришел с лекции по психологии и увлеченно рассказывал о ней. В тот день занятие было посвящено теме инерции сна.
Если человека разбудить на определенной стадии сна, то у него будут плохо работать важные участки мозга, при помощи которых он принимает решения, вспоминает важные факты и управляет точными движениями тела. Это как в физике: мозг, словно движущийся объект, противодействует тому, что меняет его состояние.
Этот феномен наиболее ярко выражен у тех, кто проснулся посреди фазы медленного сна и сразу же приступил к решению каких-то сложных задач.
У них еще плохо работает логическое мышление, реакции замедленные, а мозг желает только одного — снова уснуть. Ученые называют это состояние «сонным опьянением». Человек ощущает его особенно остро, если его разбудить в первой половине ночи посреди глубокого сна. Во время исследований участники, проснувшиеся на этой фазе, были сбиты с толку, ничего не понимали и вели себя странно — например, поднимали с тумбочки лампу и говорили в нее, как будто это телефон, даже не осознавая своей ошибки
Инерция сна
В области авиационной безопасности инерция сна — хорошо известное и весьма пугающее явление. Если резко разбудить пилота, дремлющего в кабине, он, скорее всего, будет принимать не лучшие решения, которые могут стоить многих жизней. В мае 2010 года Златко Глушица управлял самолетом компании Air India Express, который перевозил 166 пассажиров из Дубая в Мангалур, оживленный портовый город на юге Индии. В аэропорту этого города короткая взлетно-посадочная полоса, и все пилоты знают, что посадка там непростая.
Глушице было 53 года, он считался настоящим профессионалом и провел в небе более десяти тысяч часов. Кроме того, он уже девятнадцать раз приземлялся в Мангалуре. На записях голосового самописца слышно, что большую часть трехчасового перелета над Аравийским морем Глушица храпит. Когда Boeing 737 приблизился к месту посадки, летчик проснулся и стал управлять самолетом вместо второго пилота. Почти сразу стало понятно, что Глушица в этот момент не был способен успешно справиться со своей задачей. Второй летчик несколько раз говорил ему, что лайнер снижается под неправильным углом, поэтому необходимо подняться и повторить попытку. Но Глушица спросонья не внял этим советам и продолжил посадку. Самописец заканчивался криком второго пилота о том, что под ними закончилась взлетно-посадочная полоса. Самолет вылетел за ее пределы и загорелся. Выжило только восемь человек.
Вернемся в Брауновский университет. У студентов имелись разные мнения насчет инерции сна. Донаху вспомнил, как иногда он допоздна готовится к экзамену, а наутро просыпается с тяжелой головой и долго не может прийти в себя. В таких случаях он не помнил ничего из того, что учил ночью, и обычно получал невысокие оценки. В столовой Донаху и задумался над тем, возможно ли рассчитать продолжительность цикла сна, чтобы подобрать идеальный момент для пробуждения, подкорректировав биоритмы и настроив их в своих интересах. Он начал разыскивать в Брауновской инженерной школе того, кто смог бы разработать дешевое переносное устройство для отслеживания стадий сна. Необходимо было, чтобы для его работы не требовалась куча проводов и оборудования, как в специальной лаборатории. Тогда-то он и познакомился с Беном Рубином. Тот тоже был студентом, и его увлекла идея фиксировать невидимую активность мозга и использовать эту информацию для улучшения жизни.
Zeo, персональный тренер сна
Донаху и Рубин потратили деньги, выигранные на конкурсе бизнес-идей, на разработку прототипа устройства, которое отслеживало стадии сна и будило человека в оптимальный момент. Принцип работы этого гаджета был крайне прост. На лоб надевался специальный прибор, который каждые тридцать секунд делал снимок мозговой активности и оценивал, на какой стадии сна находится человек. Прежде чем уснуть, пользователь настраивал время, в которое ему нужно проснуться на следующий день. Будильник может сработать за полчаса до указанного времени, если человек в этот момент находится в фазе легкого сна, ведь основная задача прибора — сделать пробуждение как можно мягче. Если выбирать между пробуждением и сном, то лучше встать пораньше и избежать инерции сна.
Однако первые пользователи заинтересовались другой функцией этого гаджета. Они забыли о будильнике, как только увидели общее количество часов сна и поминутные расчеты его различных стадий. «Раньше других прибор протестировали наши друзья, и некоторые из них были ошеломлены, увидев, что просыпались ночью восемь раз, хотя ничего об этом не помнили», — рассказал мне Донаху. Оказалось, что людям гораздо интереснее смотреть на учет и анализ качества и количества сна, чем просыпаться в идеальное время. Донаху и Рубин вернулись к чертежной доске и изменили продукт, сделав упор на сбор информации.
Шесть лет спустя они начали продавать устройство, назвав его «Zeo — персональный тренер сна». Гаджет предоставлял шанс узнать тайны сна любому, кто готов надеть на лоб черную тканевую повязку с тяжелым пластиковым устройством посередине. В устройство встроены три измерительных прибора, фиксирующих электрическую активность мозга и горизонтальные движения глаз. Вместе они отмечают биологические признаки сна.
Если поместить Zeo на базовую станцию, которая служит еще и будильником, то на нем отразится точный график сна пользователя. Сонные веретена (двух-трехсекундные скачки напряжения) говорят о том, что сон человека делится на небольшие отрезки по полтора часа. Длинные, медленные волны указывают на глубокий сон. А если мозг так же активен, как и во время бодрствования, а глаза быстро двигаются, значит, человеку снятся сны. Проведя с повязкой Zeo всю ночь, он может точно определить, что видел сны с 1:45 до 2:10 или что проснулся в 3:30 и уснул только через час.
Революционной оказалась другая функция Zeo. При помощи алгоритма, учитывавшего, сколько раз за ночь человек просыпался, провел в глубоком сне и сколько всего часов проспал, Zeo оценивает каждую ночь и выставляет ей оценку в баллах ZQ. За самый отвратительный сон выставлялся 0, а за идеальный — 120. С появлением рейтинга ZQ у сна наконец появились параметры, по которым его можно оценивать. А если что-то поддается измерению, то, значит, и улучшению. Теперь сон можно было перевести в цифры, как уровень холестерина, вес или давление, и, исходя из этого, разработать программу по улучшению сна. Больше не нужно интуитивно сравнивать, как человек спал в ту или иную ночь.
«Само по себе измерение — это не конечная цель, — сказал мне Рубин. — Главное — стать лучше. И выполнить эту задачу помогают все что-либо измеряющие устройства, будь то бег, сон или потеря веса. Просто цифры помогают достичь цели различными способами».
Прекратите контролировать свои мысли
Цифры — это путь к достижению цели, которая стоит чуть ли не перед каждым из нас. Мы все мечтаем об идеальном сне. Но получить его гораздо труднее, чем кажется. Множество исследований продемонстрировали: люди обычно не могут правильно оценить, как они спали в какую-то конкретную ночь.
Кроме того, они ошибаются насчет того, что именно помогает им уснуть. Точная оценка времени засыпания и сравнение качества сна в различные ночи — все это выше человеческих возможностей. За свою короткую историю наука о сне так ничего и не придумала для решения этой задачи. По понятным причинам ученые в основном занимались различными расстройствами, такими как апноэ во сне или парасомния. Медицина сфокусировалась на том, почему человек спит плохо, не интересуясь теми, кто спит хорошо.
Только недавно наука выяснила, что входит в понятие «хороший ночной отдых». Процесс засыпания, как и весь сон, похож на битву на два фронта. Первая происходит в голове. После того как человек лег в постель, его разум должен перестать обдумывать дневные заботы. Только тогда первое сонное веретено укажет на то, что человек уснул. Для этого требуется прекратить контролировать свои мысли. Телу тоже должно быть удобно, чтобы мозг мог о нем не думать. Если что-то мешает одному из этих двух аспектов, то начинается бессонница.
Правильный выбор кровати
Не все понимают: чтобы хорошенько выспаться, нужно учитывать оба фактора. Многие ошибочно полагают, что их отдых определяется исключительно физическим комфортом. Вероятно, поэтому матрасы входят в число главных и, пожалуй, самых бестолковых приобретений. Большинство покупателей приходят в магазин со смутным представлением о них. Неудивительно, что рекордное количество статей журнала Consumer Reports посвящено правильному выбору кровати — больше пишут только о покупке автомобиля. На протяжении долгого времени человечество не может ответить на вопрос: каким должен быть матрас — жестким или мягким? В 1883 году в ирландской газете Dublin Penny Journal автор, известный под псевдонимом Знаменитый доктор Эберкромби, писал: «Матрас, на котором вы лежите, должен быть скорее твердым. Ничто так не вредит здоровью, как мягкие кровати. Они изнеживают тело, делают его мягким и дряблым, так что оно уже не способно справляться ни с какими трудностями». В 1970–1980-х годах восстание против жестких матрасов совпало с кратковременной популярностью водяных кроватей. Продажи этих тяжелых текучих матрасов достигли пика в 1988 году (3,8 миллиона долларов), а затем резко упали. После ре-брендинга их начали продвигать как плавучие матрасы, однако и это не помогло. В 2008 году медицинский журнал Spine решил вопрос жесткости матраса. В нем было написано, что люди ощущают боль в спине независимо от того, на твердом или мягком матрасе они спят. Выбор кровати зависит исключительно от личных предпочтений.
В действительности самая удобная кровать — та, на которой вы уже спите. Предрасположенность к привычному впервые была отмечена в исследовании, проведенном в конце 1950-х. Участников просили определить твердость их домашнего матраса и оценить качество своего сна. Затем они спали в лаборатории три ночи на трех разных матрасах: один был мягким, второй — твердым, а третий — средним. В конце исследования ученые сравнили общую удовлетворенность сном по каждому типу матраса. Выяснилось, что на оценку сна больше всего влияло то, насколько кровать в лаборатории походила на домашнюю.
Идеальный матрас
Через пятьдесят лет исследователи из немецкой больницы также предприняли попытку отыскать идеальный матрас. Так как за пятьдесят лет в науке о сне было проведено немало исследований, ученые полагали, что, опираясь на них, смогут определить оптимальную жесткость матраса и сделать пребывание пациентов в госпитале максимально комфортным. «Нельзя сказать, чтобы тесты показали глобальные преимущества какого-то типа кровати», — пришла к выводу группа немецких ученых. Они с сожалением констатировали, что «у каждого человека свои привычки, связанные со сном, так что выбор постели индивидуален». Как и в исследовании 1950-х, респонденты предпочитали то, что им лучше знакомо.
Качественный сон не определяется исключительно комфортностью кровати. В конце 1960-х годов Уильям Демент (мы уже упоминали это имя), один из первых исследователей сна, получил заказ от компании, разработавшей прототип высокотехнологичного матраса. Внутри него теплый воздух проходил через миллиарды крошечных керамических шариков. Возникало ощущение, будто эта кровать сделана из подогретой глины. «В нашей лаборатории все сошлись на том, что это самая удобная постель, на которой каждый из нас когда-либо лежал», — отметил позже Демент. Компания, нанявшая Демента, хотела узнать, насколько сильно будет отличаться сон на их матрасах от отдыха на обычных постелях, ведь они собирались продавать свой продукт за несколько тысяч долларов. Чтобы результаты были нагляднее, Демент добавил третий вариант: сон на голом полу. Добровольцы стойко проспали три ночи на каждой из трех предложенных поверхностях, после чего команда Демента сравнила результаты. «Мы были потрясены, — написал он. — Добровольцы все три ночи спали примерно одинаково — не было заметных различий ни в качестве сна, ни в его количестве. На простом полу они спали точно так же, как и на высокотехнологичном матрасе».
Гигиена сна
Некоторые аспекты вашей спальни влияют на качество сна больше, чем матрасы. Вместе они формируют так называемую гигиену сна. С ней все довольно просто. Понятно, что не стоит вечером пить кофе, так как из-за него труднее уснуть. Употреблять алкоголь на ночь тоже ни к чему. Конечно, он поможет быстрее заснуть, но его последствия скажутся ближе к утру. Алкоголь, растворившись в крови, приводит к тому, что человек все чаще ненадолго просыпается. Это продолжается до тех пор, пока уровень алкоголя в крови не снизится до нуля. Таким образом, мы лишаемся глубокого, восстановительного сна.
Влияние биоритмов
Для хорошего отдыха важно также учитывать биоритмы. Например, если проводить при естественном освещении достаточное количество времени, то биологические часы будут синхронизированы с круглосуточным циклом, а мозг начнет вовремя увеличивать уровень мелатонина в крови. Вас начнет клонить ко сну около десяти часов вечера. По тем же причинам яркий свет, исходящий от монитора компьютера или экрана телевизора, может сбить внутренние настройки, и мозг начнет воспринимать его как дневной свет. Вероятно, вы действительно расслабляетесь, когда смотрите в постели кино на планшетнике, но из-за постоянного яркого света вам будет труднее уснуть. Другие стандартные рекомендации врачей таковы: нужно ложиться в одно и то же время, использовать спальню только для сна и секса, а также приглушать свет во всем доме за полчаса до отхода ко сну.
Охлаждение тела для улучшения сна
Недавние исследования показали, что температура тела также играет большую роль в этом вопросе. Резкое понижение температуры, как и мозговые волны в виде сонных веретен, — это биологический признак наступления сна. При этом руки и ступни становятся горячими, так как тело через них выпускает тепло. Именно поэтому многие люди ночью высовывают ноги из-под одеяла. Некоторые матрасы оказываются неудобными как раз из-за того, что организм выпускает тепло, — на них становится жарко. Ведь матрас сделан из материалов, которые задерживают тепло. В результате кровать, словно печка, мешает телу охлаждаться. У большинства из нас, согласно биоритмам, температура падает после десяти часов вечера. Если этого не происходит, может возникнуть хроническая бессонница. Исследователи Австралийского национального университета обнаружили, что у пациентов, страдающих инсом-нией, ночью температура тела гораздо выше, чем у тех, кто спит нормально.
Естественный способ улучшить сон — охладить тело. Ученые из Лилля, города на северо-востоке Франции, выяснили: люди засыпают быстрее и спят лучше, если прямо перед сном принимают холодный душ. Идеальная комнатная температура для сна — от 16 до 19 градусов Цельсия. Если температура выше или ниже, то человек плохо высыпается, так как всю ночь проворочался в кровати из-за жары или холода. Естественно, в исследовании предполагалось, что человек спит в пижаме и под одеялом. Дотошные французы даже выяснили наиболее подходящую температуру для тех, кто спит голышом. Она оказалась гораздо выше — от 30 до 32 градусов Цельсия.
Физические упражнения
Помимо понижения температуры существуют физические упражнения, которые помогают лучше спать. Даже если вы немного увеличите физическую нагрузку, то будете быстрее засыпать и крепче спать. Особенно это касается людей среднего возраста. В ходе одного исследования мужчины и женщины с клинической депрессией в течение десяти недель занимались силовыми упражнениями и в результате стали гораздо лучше спать. В другом эксперименте те, кто ведет сидячий образ жизни и страдает нарушениями сна, в течение четырех месяцев выполняли физические упражнения, после чего стали быстрее засыпать. Одно из самых интересных исследований провели ученые из Сиэтла. В нем участвовали около двухсот полных женщин старше 51 года. В начале эксперимента каждая женщина час в неделю посвящала обычной зарядке. Одни участницы решили выполнить программу упражнений, рассчитанную на двенадцать месяцев, другие предпочли привычный образ жизни. Неудивительно, что спустя год женщины, занимавшиеся спортом, стали спать лучше тех, кто мало двигался. Однако у активных участниц эксперимента качество сна заметно различалось. Женщины, тратившие на гимнастику более трех с половиной часов в неделю, засыпали хуже тех, кто упражнялся менее трех часов.
На первый взгляд кажется очевидным, что спорт помогает лучше спать, так как тело сильнее устает. В конце концов самые активные женщины спали лучше всех. Может быть, их организм был настолько изнурен, что требовал больше сна? Однако на примере сна и спорта можно еще раз убедиться в непредсказуемости работы мозга.
Его сфокусированность на силовых упражнениях оказывается важнее самих упражнений. Швейцарские ученые провели исследование, в котором принимали участие около девятисот студентов. Результаты были опубликованы в Journal of the American College of Sports Medicine. Каждый участник ответил, сколько часов в неделю он уделяет спорту. Также всем нужно было заполнить две анкеты. В одной они оценивали свой сон по шкале от одного до десяти баллов. В другой — свою физическую форму, тоже по шкале от одного до десяти. Исследователи не увидели взаимосвязи между количеством упражнений и качеством сна.
Однако они обнаружили в анкетах кое-что интересное. Около 20 процентов респондентов, низко оценивавших свою физическую форму, на самом деле были очень спортивны. Они постоянно пропадали на тренировках, но считали, что занимаются мало. Эта озабоченность проникала в их сон. Хотя эти студенты были гораздо активнее многих других участников опроса, их сон был не очень хорошим. Иными словами, они не получали награды за свои старания.
Другие исследования показали, что спорт хорошо влияет на сон не только потому, что человек изматывается. В ходе одного исследования ученые наблюдали за студентами в течение трех месяцев. Под конец эксперимента они отметили для каждого участника одиннадцать дней, в которые он был наиболее активен, и еще одиннадцать — в которые он двигался меньше всего. Затем сравнили качество сна в ночь, когда человек был сильно изнурен, и тогда, когда он почти не тратил энергию. Логично было бы предположить, что лучше всего студентам спалось после загруженных дней. Однако это не так. Оказалось, что нет никакой взаимосвязи между физической активностью и качеством сна. То есть долгие пробежки не помогают лучше спать.
Это же исследование обнаружило одну странность мозга. Студенты, высоко оценивавшие свою физическую форму, отлично спали, хоть и занимались спортом меньше других. Похоже, неважно, сколько часов человек упражняется, главное — чтобы он перестал беспокоиться об уровне своей физической подготовки. Тогда он ложится спать, не думая о том, достаточно ли позанимался, а значит, у него меньше препятствий для погружения в сон. Его мозг полагает, что тело отвечает стандартам, и потому ведет себя соответственно. Как сказал в интервью New York Times швейцарский ученый, проводивший исследование: «Мысли людей важнее действий».
Это относится и к другим способам улучшения сна, которые объединены в одну категорию — нетрадиционную медицину. Йога, иглоукалывание и массаж помогают лучше спать, ведь они расслабляют как тело, так и разум. Нельзя пренебречь духовным аспектом этих занятий. Участников одного исследования просили выполнить дыхательные упражнения, знакомые каждому, кто хоть раз расслаблялся в позе «шавасана». Они должны были каждую ночь, лежа на спине с закрытыми глазами, сконцентрироваться на своем дыхании и мысленно при каждом вздохе произносить in, а при выдохе — out. Эта техника оказалась такой же эффективной, как и другие способы релаксации, при помощи которых лечат бессонницу.
Перестаньте думать о сне
Вполне вероятно, что весь секрет Zeo, фиксирующего мозговые волны и переводящего их в цифры, заключается именно в том, что у него такой же эффект, как и у мыслительных техник. Этот гаджет наглядно предоставляет информацию о сне, благодаря чему у пользователей возникает то же чувство удовлетворения, которое ощущали счастливые швейцарские студенты. Они не были в числе самых спортивных, однако это не имело значения. Мысленно они считали, что находятся в хорошей форме, а потому хорошо жили (и спали). Итак, чтобы хорошенько выспаться, нужно просто перестать думать об этом.
Наука сна: экскурсия в самую загадочную сферу жизни человека /
Дэвид Рэндалл; пер. с англ. - М. : Манн, Иванов и Фербер, 2014.
Опубликовано с разрешения издательства.