Теория сна
О функциях сна задумывались еще древнегреческие философы. Одним из самых влиятельных мыслителей в этой области был Аристотель, чьи взгляды стали общепринятыми на протяжении почти всей истории — собственно, до появления нейробиологии как отдельной дисциплины. У него есть целый трактат (Περὶ ὕπνου καὶ ἐγρηγόρσεως) с рассуждениями о происхождении и пользе сна. По мнению Аристотеля, сон нужен для отдыха, если точнее — для отдыха органов чувств, которые не могут бесконечно воспринимать стимулы среды. Кроме того, сон нужен для восстановления питательных веществ и роста.
У этой довольно очевидной теории сегодня есть свое экспериментальное обоснование. Во время глубокого сна потребность мозга в глюкозе действительно падает, но ее концентрация в крови остается постоянной. Энергетическая гипотеза предполагает, что сон — это время, когда нейроны могут пополнить запасы гликогена, использованные во время бодрствования. Исследования на грызунах и плодовых мушках действительно показывают, что количество гликогена быстро падает после пробуждения, это подтверждает физиологическую необходимость мозга в отдыхе. Однако эта гипотеза не объясняет многого другого: например, почему сон имеет такую значительную длительность, нельзя ли восполнить запасы энергии как-то иначе и вообще — не является ли накопление гликогена просто следствием, а не причиной временного отключения мозга от активной работы??
Исторически сну приписывали еще и лечебную функцию и рекомендовали его в качестве средства от болезней. Нельзя уверенно сказать, что сон напрямую регулирует иммунитет, но ряд исследований показывает связь хорошего сна и устойчивости к инфекциям; есть даже данные, что люди, которые не высыпаются, чаще болеют простудой. Впрочем, альтернативным объяснением всех этих фактов может быть то, что во сне организм экономит калории, и у него остается больше сил на борьбу с болезнями.
Сегодня наиболее популярная концепция сна, которая получила развитие в последние 20–30 лет, предполагает, что в бессознательном состоянии мозг занят анализом и сортировкой впечатлений, накопленных за день. Другими словами — во время сна происходит консолидация памяти, закрепление воспоминаний и навыков в долговременной памяти. Именно в ходе этого процесса происходит установление новых контактов между нейронами. Однако долгое время казалось, что все это «завязано» прежде всего на фазе быстрого сна — а вот зачем мозгу нужен настолько длительный (и как бы «бессмысленный») глубокий сон до сих пор науке не известно. В следующих статья мы рассмотрим различия между фазами «быстрого» и «глубокого» сна.