3,2 тыс

Фаза быстрого сна нужна для регуляции температуры мозга

❋ 4.8

Исследователь из США проанализировал продолжительность сна теплокровных животных, данные о температуре их тела, мозге, образе жизни и так далее. Он пришел к выводу, что фаза быстрого сна (REM-фаза) необходима для терморегуляции головного мозга животных и человека, а также их пробуждения.

Однопроходные вроде утконоса проводят в фазе быстрого сна дольше всех
Однопроходные вроде утконоса проводят в фазе быстрого сна дольше всех / © wildwarriors via twitter

Сон — неотъемлемая часть жизни каждого человека и необходимое условие его здоровья. Врачи считают, что для взрослого оптимально спать по семь часов в день, а недостаток и избыток сна вредны.

Однако многие люди (10-30% населения) регулярно сталкиваются с нарушениями сна, в том числе с бессонницей. Не меньшее значение имеет качество сна, в том числе продолжительность его отдельных фаз (медленного сна, быстрого сна и так далее) и их соотношение.

Чтобы разобраться с фундаментальным значением сна и его структуры, профессор Джером Сигел (Jerome Siegel) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) в новой статье для Lancet Neurology обратил внимание на то, как спят разные теплокровные животные и как это связано с работой их мозга и образом жизни.

Любопытно, что средняя продолжительность спонтанного ежедневного сна млекопитающих сильно варьируется — от двух до 20 часов в сутки. Оценка этого параметра помогает лучше понять физиологические и прочие функции сна. Выяснилось, что продолжительность сна не коррелирует с размером мозга и когнитивными возможностями. Она скорее определяется их экологией, образом жизни и тем, как конкретное животное питается.

Таким образом, циклическое чередование сна и бодрствования оказалось важным именно в контексте питания и оптимального использования энергии.

Примечательно, что температура мозга животного резко падает при переходе от бодрствования к фазе медленного сна — то есть по мере засыпания. При этом с началом фазы быстрого сна (REM-фаза) мозг снова нагревается.

Фаза быстрого сна, или фаза быстрых движений глаз (REM, rapid eye movement), действительно сопровождается быстрыми движениями глазных яблок. В этой фазе мозг наиболее активен — и именно в ней человек видит сновидения.

В итоге сделан вывод, что длительность фазы быстрого сна у теплокровных животных обратно пропорциональна температуре их тела и мозга. Так, имеющие температуру тела всего 31 градус однопроходные (вроде утконоса и ехидны) проводят в REM-фазе примерно 7,5 часа каждый день. За ними с промежуточными показателями следуют сумчатые и плацентарные млекопитающие (большинство представителей этого класса, включая человека). Наконец, самая короткая фаза быстрого сна (всего 0,7 часа в сутки) отмечена у птиц, имеющих наиболее «горячую» кровь — около 41 градуса.

Выходит, фаза быстрого сна играет ключевую роль в регуляции температуры мозга и скорости обмена веществ в этом органе. Она же помогает мозгу перейти в состояние бодрствования.

Автор исследования полагает, что во время медленной фазы сна температура мозга животных не должна падать ниже некоторого критического значения. Иначе они просто не смогут быстро проснуться в случае опасности.

По мнению ученого, его выводы вполне применимы и к сну человека. Он подчеркивает, что длительность фазы быстрого сна у Homo sapiens имеет средние значения, то же можно сказать о температуре его мозга. Все это скорее отрицает роль REM-фазы сна в выдающихся когнитивных и эмоциональных возможностях нашего вида.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

22 сентября, 08:31
Марк Чернов

Человеческий мозг оказался двумя разными органами, которые объединились в процессе эволюции сотни миллионов лет назад. Исследователи доказали, что передняя и задняя части мозга формируются из совершенно разных стволовых клеток. Это открытие опровергло давнюю научную теорию и позволило впервые вырастить нейроны ствола мозга в лаборатории.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий