Почему нельзя засыпать под телевизор?

Работающий телевизор мешает спокойному ночному сну. Это может быть эволюционным трюком, помогающим нам лучше воспринимать потенциальные угрозы.

Новое исследование ученых из Университета Зальцбурга показало, что человеческий мозг обращает внимание на незнакомые голоса во время сна, чтобы быть в курсе потенциальных угроз.

Для исследования ученые привлекли 17 добровольцев (14 женщин и трое мужчин) со средним возрастом 22 года. Ни у кого из них не наблюдалось никаких нарушений сна. Всех добровольцев снабдили полисомнографическим оборудованием на время полного ночного отдыха.

Полисомнография (ПСГ) измеряет мозговые волны, дыхание, мышечное напряжение, движения, сердечную деятельность и многое другое по мере прохождения различных стадий сна. Перед началом эксперимента участников попросили поддерживать регулярный цикл сна/бодрствования с восьмичасовым сном в течение как минимум четырех дней.

Затем они провели две ночи в лаборатории – первую они спали с полисомнографическим оборудованием, но не подвергались слуховой стимуляции. Во вторую ночь также записывались данные ПСГ, но на этот раз со слуховой симуляцией.

Во время сна добровольцам воспроизводили их собственную речь, знакомую речь, например родителей, а также речь незнакомых им людей. Исследователи обнаружили, что незнакомые голоса вызывают больше K-комплексов – это тип мозговых волн, связанных с сенсорными нарушениями во время сна, по сравнению со знакомыми голосами.

Хотя знакомые голоса также могли вызывать K-комплексы, было обнаружено, что только те, которые вызываются незнакомыми голосами, сопровождаются крупномасштабными изменениями в активности мозга, связанными с сенсорной обработкой.

Исследователи также заметили, что реакции мозга на незнакомые голоса уменьшались по мере того, как становились более «знакомыми». Это может означать, что мозг проходит процесс обучения прямо во время сна. 

«Возможно, спящий мозг посредством повторной обработки узнает, что изначально незнакомый стимул не представляет непосредственной угрозы для спящего, и, следовательно, снижает его реакцию на него. И наоборот, в условиях безопасного сна мозг может ожидать услышать знакомые голоса и постоянно подавлять любую реакцию на такие раздражители, чтобы сохранить сон», – авторы исследования.

Эти результаты показывают, что K-комплексы позволяют мозгу войти в «режим дозорной обработки», когда мозг остается в спящем режиме, но сохраняет способность реагировать на соответствующие стимулы. 

Помимо К-комплексов, слуховая стимуляция вызывала у добровольцев серию электрических вспышек, которые устремились к коре – оболочке мозга, отвечающей за язык и сознание. Эти полусекундные вспышки – сигма-ритмы, или сонные веретена. Теоретически сигма-ритмы стимулируют кору таким образом, чтобы сохранить недавно полученную информацию, а возможно, и связать ее с существующими знаниями в долговременной памяти. 

Также при слуховой стимуляции увеличилось количество микровозбуждений. Микровозбуждения – это периоды сна, во время которых сигнал ЭЭГ переходит от медленной и синхронизированной активности сна к более быстрой, похожей на бодрствование, активности. Обычно они длятся от трех до 15 секунд, и если они длиннее, то это уже можно считать пробуждением. Микровозбуждения появляются на всех стадиях сна.

По словам авторов исследования, обнаруженные ими особенности могут восходить к длительному процессу эволюции человека и необходимости быстро просыпаться перед лицом потенциальной опасности, характеризующейся менее знакомыми слуховыми сигналами.

В целом, исследование предполагает, что незнакомые голоса – например те, что доносятся из телевизора или с другого устройства – мешают спокойному ночному сну, потому что мозг находится в состоянии повышенной готовности.

Знаете ли вы, что...
в период сна ослабевают все реакции и снижается подвижность даже у животных, вообще не обладающих мозгом. Когда спят медузы, пульсация их тел замедляется, а одноклеточные организмы, такие как дрожжи, демонстрируют четкие циклы активности и отдыха.