Sleep Nature: varför vi sover och hur vi påverkas av brist på sömn

Varför vi sover

Specialiserat sig på sömn psykiater Allan Hobson (Allan Hobson) en gång skämtade om att den enda kända funktion sömn - behandling av sömnighet. Det är inte riktigt sant, men frågan är varför denna process är så nödvändigt, inte har lösts fram till slutet.

Det är fortfarande oklart varför drömmen som en evolutionär strategi kom även till. När allt kommer omkring, var han tvungen att ge betydande fördelar, vilket skulle uppväga betydande risk för att ätas eller lämnas utan mat.

Baserat på tillgängliga data, kan vi konstatera att drömmen - är inte en lyx utan en förutsättning för den fysiska och psykisk hälsa process. Men forskarna har precis börjat öppna sina andra komplexa och olika funktioner.

Att vid denna tid den förekommer i hjärnan

Hjärnan stänger inte är omväxlande två faser av sömn. Alla med olika egenskaper: den långsamma (djup) och REM-sömn.

Djup är cirka 80% av den totala sömntiden. Denna fas kännetecknas av långsamma hjärnvågor, muskelavslappning, djupandning lugn.

Även under slow wave sleep konsolidera minnen: den senaste utvecklingen översätts till långtidsförvaring. Men inte alla i rad - mindre viktiga minnen rengörs i det förflutna dag. Anslutningar mellan neuroner (synapser) reducerasHomer1a enheter homeostatiska nedtrappning av excitatoriska synapser under sömnen i storlek, vilket är anledningen till lösa anslutningar "cut" och intrycken glöms bort.

De återstående 20% av REM eller snabba fasen ögonrörelser (REM). Under den dröm vi. De kan pågå från några sekunder till en timme. Under natten de blir längre, men nästan omedelbart bortglömd.

I REM fasen hjärnan är mycket aktiv, förlamade muskler, ökad hjärtfrekvens, blir andningen ojämn. Man tror att drömmar är förknippade med att lära och minne, För efter nya erfarenheter vi brukar se fler drömmar. Minskning av REM-sömnen tiden förknippasSömn arkitektur och risken för händelsen demens i samhället med risk för demens.

Hur man sover

Det sägs ofta om åtta timmar, men den optimala mängden sömn varierar för olika människor och olika perioder i livet. Forskare från amerikanska National Sleep Foundation analyserat 320 vetenskapliga artiklar och gjorde detaljerade rekommendationerNational Sleep Foundation rekommenderar New Sleep Times.

Således enligt deras uppfattning, den perfekta mängden sömn för vuxna - 7-9 timmar för ungdomar - 8-10 timmar. Små barn behöver sova längre - 10-13 timmar, och spädbarn - upp till 17 timmar.

Vuxen kan under en längre tid sover mindre och känns som vanligt, om han har en god kvalitet på sömn. Men när den här processen tar mindre än sju timmar, visasSömntid och totalmortalitet negativa hälsokonsekvenser. Samma sak händer när för mycket sömn, även om sådana fall är fortfarande mycket liten.

Eftersom sömn är förenat med dygnsrytmen

På 1930-talet, den amerikanska neurolog Nathaniel Kleitman (Nathaniel Kleitman) tillbringade 32 dagar i en grotta på ett djup av 42 meter. Syftet med försöket var att studera den interna klockan hos en person. Han levde i total isolering, försöker förlänga timmar till 28 timmar.

Och han lyckades inte, trots den strikta dagliga kosten och sova. Han kände fortfarande glad när hans 'dag' ungefär sammanfaller med ljuset. hans kroppstemperatur fluktuerade också inom 24-timmarscykeln. Med samma av många arbets möter i skift, särskilt med oregelbundna schema.

Varför vi håller fast vid 24-timmarscykel

Under miljontals år av evolution, vår livscykel synkroniserad med bytet av dag och natt, som orsakas av rotation av planeten. dygnsrytmer bildas i nästan alla levande organismer.

Och de är så djupt rotad i oss att arbetet även utan externa signaler. Till exempel står i ett mörkt skåp vid en stabil temperatur växter vikta och ovikta blad som känner solljus inte får det.

År 1970, har forskare funnit en viktig del av den interna klockan. Under försök med fruktflugor hade de identifierat en gen period, vars aktivitet är cykliska förändringar inom 24 timmar.

Och forskare, varav två senare vann NobelprisetNobelpriset i fysiologi eller medicin tilldelades för att studera dygnsrytm i fysiologi eller medicin, kunde ta reda på hur denna gen. Det utlöser produktion av specifikt protein (PER), som ackumuleras i cellerna i natt och dag förstördes. Nivån av detta protein i cellen, och används som en indikator på vilken tid på dagen.

Hur det yttrar sig

Mannen hittat en gen som uttrycks i områden av hjärnan som kallas suprachiasmatiska kärnan (SCN). Den fungerar som en ledning mellan retinan och tallkottkörteln i hjärnan, som producerar sömnhormonet melatonin. Därför när det blir mörkt, känner vi sömnig.

SCN - är en huvudklocka i kroppen, men det finns fortfarande så kallade klock gener. De är aktiva i nästan alla typer av celler och kontrollera verksamheten i ungefär hälften av våra gener.

Aktiviteten hos vissa celler (blod, lever, njure, lunga) varierar beroende på 24-timmarscykel, även när cellerna är i en bägare. Och nästan alla processer i kroppen - från utsöndringen av hormoner för att förbereda matsmältningsenzymer och tryckförändringar till av temperatur - starkt påverkad av det faktum vilken tid på dagen de är oftast behövs.

Bättre att sova tidigare

Dålig sömn är ofta förknippat med den moderna stillasittande livsstil, tillgången på el och användning av elektroniska apparater. Dock är sömn studie bland nationerna, nu ockuperat av jägare-samlare, vederlägger detta.

Forskare hadzafolket som bor i norra Tanzania, hittadeHadza sömn biologi: Bevis för flexibla sömn-vakna mönster i jägare-samlareDet där människor vaknar ofta på natten, och vilolägen individens är mycket olika. Således var över 220 timmars observation registreras bara 18 minuter, när alla 33 stammedlemmar sov samtidigt.

Som ett resultat har forskarna kommit fram till att orolig sömn Det kan vara en gammal mekanismer överlevnads utvecklats för att skydda mot de faror i natten. Den största skillnaden är att medlemmarna i denna stam inte orolig för sömnproblem.

Vad händer om du inte får tillräckligt med sömn

I de svåraste fallen, sömnbrist kan leda till döden. Till exempel, en råtta, vilket inte är tillåtet att sova dör inom två till tre veckor.

Naturligtvis var ett sådant experiment upprepas inte hos människor, men även en eller två dagar utan sömn kan orsaka en frisk person hallucinationer och fysisk nöd.

Efter en natt av dålig sömn minskar kognitiva förmågor påverkar koncentration och minne. Som ett resultat är vi benägna att impulsiva beslut och tillfälliga nöjen. Och enligt en studieBrist på sömn och oetiskt beteendeÖkar Sömnbrist också sannolikheten för lies och förräderier.

Hur sömnbrist påverkar den fysiska hälsan

Regelbunden sömnbrist har en kumulativ effekt. Det är förenat med fetma, diabetes, hjärtsjukdomar och demens. Människor som ständigt arbete nattskiftet, 29% större risk att utvecklaMeta-analys på skiftarbete och risk för viss fetma typer fetma än de som arbetar i skift. Dessutom arbetet på natten 41% ökningSkiftarbete kopplat till ökad risk för hjärtinfarkt och stroke risken för hjärtinfarkt och stroke.

Naturligtvis, i detta fall, är det svårt att separera effekten av sömnbrist på andra faktorer, såsom stress och social isolering. Det finns dock allt fler tecken på en direkt effekt av brist på sömn på hälsan. Redan avslöjat att han arbetarAkuta sömnförlust resulterar i vävnads-specifika förändringar i genomet hela DNA-metyleringsstatus och metabolisk bränsleutnyttjande hos människa ämnesomsättningen och balansen mellan fett och muskelmassa.

Det har länge varit känt att sömnlöshet kan vara ett symptom på demens. Vissa forskare tror också att dålig sömn - en av de faktorer som bidrar till utvecklingen Alzheimers sjukdom.

Under sömnen, får hjärnan bort protein beta-amyloid. Och om du sover tillräckligt, de ackumuleras och så småningom leda till neurodegenerativa förändringar i hjärnan.

Sömn om alla andra djur

Svaret beror på vad som anses vara en dröm. De flesta forskare förstås som:

• orörlighet;
• signifikant lägre svar än under vakenhet.

På grundval av dessa kriterier, har forskare försökt att identifiera vilka typer av sömnlös, men bevis ännu.

Utmanare till titeln på en gång var en Bullfrog. År 1967, forskare genomfört ett experiment och fann att dessa grodor är lika mottaglig för en elektrisk stöt under dagen och på natten. Men dessa resultat ifrågasätts.

Det finns djur som behöver lite sömn. Till exempel, giraffer vuxen i mängden sömnBeteende sova i giraff (Giraffacamelopardalis) i en zoologisk trädgård ungefär en halvtimme om dagen i några minuter för "approach". Och vissa djur kan sova med bara ena halvan av hjärnan och därmed förblir aktiva. Sådan en-halvklotet sömn, till exempel, förekommerUnihemispheric sömn och asymmetriska sömn: beteendemässiga, neurofysiologiska och funktionella perspektiv delfiner, sälar, sjökor och vissa fåglar, och möjligen hajar.