Фаза быстрого сна нужна для регуляции температуры мозга

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.