8. Ваш сон
Правило мозга
Для ясного мышления нужен достаточный (но не слишком долгий) сон
«Я сплю!» – воскликнула Сюзанна Машетт Джонс, заливаясь смехом. Она отвечала репортеру, который только что задал ей знакомый вопрос о секрете ее долголетия. Она также упомянула об омлете, овсянке и четырех полосках бекона – о своем завтраке, к которому она привыкла с тех пор, как себя помнила.
Она имела возможность выбрать из множества завтраков. В 2015 году Сюзанне Джонс исполнилось 116 лет; она была старейшей американкой, жившей еще в XIX веке, и между прочим, старейшей женщиной на свете (она скончалась в 2016 году). Хотя у нее не было собственных детей и она только однажды побывала замужем, причем совсем недолго, она имела более сотни племянников и племянниц для развлечения. И она развлекалась. Мисс Джонс обеспечила обучение в колледже своей первой племяннице – превосходное капиталовложение с учетом последующей аспирантуры и докторантуры, – и племянница отплатила за услугу, написав биографию своей тетушки. Продолжая сеять добрые дела, мисс Джонс учредила стипендиальный фонд для студентов афроамериканского происхождения. Рожденная в семье землевладельца из Алабамы, она большую часть своей жизни проработала гувернанткой и домохозяйкой в Нью-Йорке.
Пожалуй, если не считать бекона, Сюзанна Джонс вела самый что ни на есть здоровый образ жизни. Она никогда не курила, не пила и несколько раз в год посещала своего врача. Что удивительно для нашего времени и для ее возраста, она принимала лишь два лекарства: от давления и мультивитамины. И до 106 лет она принимала активное участие в делах своего дома. Как же она сама все это объясняла? Тем, что спала десять часов в сутки и немного дремала днем.
Не буду кривить душой: в этой главе больше плохих новостей, чем хороших. Но кое-что плохое можно предотвратить, если мы, подобно Сюзанне Джонс, заведем привычку здорового сна. Для понимания воздействия сна на качество жизни в пожилом возрасте нам нужно кое-что знать о том, что такое сон, почему мы спим и как наш сон меняется со временем. В этой главе мы также поговорим о когнитивных последствиях недосыпания и, наконец, о том, как сделать ваш сон наиболее здоровым. Некоторые ученые полагают, что если вы интересуетесь здоровьем вашего тела и мозга, то сон является самым важным элементом в распорядке дня.
Или, точнее сказать, в распорядке ночи.
Совы и жаворонки
Многие люди удивляются, когда узнают три вещи, которые стали известны при изучении сна.
1. Мы точно не знаем, как долго нужно спать каждую ночь. Не все обязаны спать по восемь часов.
2. Нормальный цикл сна включает интервалы почти полного пробуждения. Пять раз за ночь – это типичное количество.
3. Мы лишь начинаем понимать, почему людям нужно спать. Дело не только в восстановлении энергии; может быть, в основном это что-то другое.
Провалы в нашем понимании удивительны, принимая во внимание, какую часть своей жизни человек проводит во сне. К восьмидесяти пяти годам вы проводите, в среднем, 250 000 часов в стране сновидений, почти 29 лет вашей жизни.
Одной из самых интересных характеристик сна является его чрезвычайная индивидуальность. На сон влияют множество переменных факторов, поэтому очень трудно найти четкие формулировки.
Возьмем, к примеру, страну, где вы живете. Жители Нидерландов спят по восемь часов и пять минут в сутки. Жители Сингапура спят по семь часов и двадцать три минуты. Это объективные данные, но сколько им нужно спать? Пока что никто этого не знает.
Сон также зависит от хронотипа, который представляет собой естественный цикл сна/бодрствования после того, как вы разбиваете будильник и просыпаетесь тогда, когда захочется. Некоторые люди лучше всего себя чувствуют, если ложатся спать в 21.30 и просыпаются с первыми лучами солнца. Другие лучше всего себя чувствуют, если отходят ко сну в 03.30 и просыпаются к полудню. К другим переменным факторам относится стресс, одиночество и количество влияющих на сон субстанций (например, кофе), которое вы регулярно потребляете в течение дня.
Вероятно, главным переменным фактором является возраст. Новорожденные проводят во сне до шестнадцати часов в день. Взрослые люди старшего возраста часто обходятся шестью часами. Но даже к этим цифрам нужно относиться с крайней осторожностью. Некоторым людям нужно не более пяти часов сна в сутки, других устраивает не менее одиннадцати часов. В Британии жила семидесятидвухлетняя женщина, утверждавшая, что ей хватает одного часа в сутки. Когда ученые обследовали ее в течение пяти суток, то выяснилось, что в среднем она спала 67 минут в сутки. При этом у нее не было никаких отклонений в поведении или когнитивных способностях, и она не страдала от недосыпания. Хотя это необычных случай, но различия циклов сна и бодрствования варьируют в широких пределах.
Степень покоя во сне тоже принадлежит к числу переменных факторов. Более 44 % пожилых итальянцев сообщают о серьезных расстройствах сна, а во Франции эта доля составляет до 70 % пожилых людей. Примерно 50 % людей старшего возраста в США и Канаде испытывают сходные затруднения. Их проблемы можно разделить на две категории. Первая включает в себя разнообразные расстройства засыпания. Ко второй категории относится беспокойный сон – обстоятельство, раздражающее всех пожилых людей.
Одно можно сказать с уверенностью: качество сна ухудшается с возрастом. Для того чтобы понять, почему это происходит, сначала нужно понять, как устроен наш сон.
Циклы сна и бодрствования находятся в конфликте, как две футбольные команды, соперничающие за чемпионский титул: они играют друг с другом двадцать четыре часа в сутки и не останавливаются до самой смерти.
Единственная задача одного клуба – давайте нарядим его игроков в светлую форму – состоит в том, чтобы поддерживать цикл бодрствования. В этой команде есть много талантливых игроков: гормоны, активные участки мозга и жидкости ведут согласованную игру, чтобы ваши глаза оставались открытыми в течение дня. В собирательном смысле мы называем ее циркадной системой активации. Термин «циркадный», появившийся в 1959 году, буквально означает «суточный».
Члены другого клуба представлены рядом биологических процессов, имеющих противоположную цель. Их основная функция – погрузить вас в сон. В их команде, одетой в темную форму, тоже играют гормоны, мозговые отделы и жидкости, но их задача состоит в том, чтобы уложить вас в постель и держать там в течение определенного времени. В собирательном смысле это называется гомеостатическим побуждением ко сну.
Эти команды играют друг с другом каждую минуту вашей жизни, проверяя на прочность защиту соперника, завязывая небольшие поединки и соперничая с энтузиазмом клубов Премьер-лиги. Счет никогда не бывает нулевым, и игра проходит крайне неровно: каждая команда преобладает над другой лишь в определенное время суток. Днем циркадная система активации почти полностью контролирует поле; ночью побеждает гомеостатическое побуждение ко сну. Хотя игра подчиняется двадцатичетырехчасовым циклам, она происходит независимо от солнечного времени суток. Чередование сохранилось бы даже в том случае, если бы вы жили в темной пещере, хотя в этом случае цикл постепенно увеличивается до двадцати пяти часов по причинам, которые остаются совершенно непонятными.
Поймать волну
Неврологический «футбольный матч» может быть охарактеризован рисунком мозговых волн. Эти волны исследователи наблюдают с помощью пишущего устройства ЭЭГ, измеряющего суммарный электрический потенциал мозга на поверхности головы.
С началом дня поле переходит под контроль игроков в светлой форме, и ваш мозг транслирует электрические сигналы, называемые бета-волнами. Ночью, когда игроки в темной форме берут верх над соперником, бета-волны сменяются более плавными альфа-волнами, указывающими на сонливость. Через несколько (десятков) минут сонливость переходит в полноценный ночной сон. В ходе этого процесса ваш мозг проходит три полных этапа все более глубокого сна и достигает дна примерно через девяносто минут после засыпания. Самый глубокий сон, характеризуемый длинными дельта-волнами, называется «медленным сном». Чрезвычайно трудно разбудить человека, который находится в этой фазе сна.
Трудно, но возможно. Фактически примерно через полтора часа ваш мозг начинает делать это без вашего ведома. Большие и медленные дельта-волны идут на спад, и вы совершаете обратное восхождение через фазы сна, то есть становитесь «менее сонным». По непонятным причинам ваши глаза обозначают это состояние быстрыми движениями из стороны в сторону. Этот этап называется фазой быстрого сна, или REM-1. REM-сон качественно отличается от глубокого сна, и на этом этапе вас легче разбудить.
Но если все идет нормально, вы не проснетесь. Команда в темной форме вернет преимущество, и вы снова пройдете через три фазы все более глубокого сна. Большие, расслабляющие дельта-волны снова вернутся и позволят вам провести шестьдесят минут блаженного покоя на дне.
Впрочем, это еще не конец быстрого сна. Он называется REM-1 потому, что это лишь первый из нескольких этапов, которые вы испытываете в течение ночи. Типично вы проходите еще через четыре эпизода REM-сна до окончания ночи, каждый из которых сопровождается погружением в фазу глубокого сна. Лишь после пятого цикла команда в светлой форме наберет дневную гиперактивность, вытеснит с поля соперников и позволит вам начать новое утро. Этот поединок никогда не прерывается на рекламу. С утра мозг не перестанет будить вас, как бы вы ни сопротивлялись этому, а вечером будет настойчиво погружать вас в сон.
Но это лишь до тех пор, пока вы не начнете стареть. Ваши команды сохранят желание чередоваться в прежнем ритме, но им будет все труднее это делать.
Так устроен наш сон. Но почему мы спим? Ответ как будто лежит на поверхности. Когда вы не спите, то становитесь нервным и раздражительным, не можете найти ключи от автомобиля или теряете терпение – но прежде всего вы чувствуете усталость. Сон нужен для восстановления энергии, верно?
Неверно. Или, по крайней мере, отчасти неверно. Биоэнергетический анализ показывает, что экономия энергии во время сна составляет лишь около 120 калорий, что эквивалентно тарелке супа. Ответственность за это в основном лежит на вашем мозге. Это тягловый конь организма, поглощающий 20 % потребляемой энергии и сохраняющий круглосуточную активность до конца вашей жизни. Экономия энергии, равноценная тарелке супа, совсем не впечатляет, и мы спим не для того, чтобы восстанавливать энергию.
Тогда почему мы спим? С эволюционной точки зрения, для таких слабых существ, как мы, абсурдно вытягиваться на засушливой равнине Восточной Африки даже на десять минут, и особенно в ночное время. Однако наши предки регулярно впадали в спячку на несколько часов посреди саванны, причем в ночную смену, когда леопарды отправляются за добычей. Слишком большая цена за 120 калорий, не так ли?
Ученые лишь недавно пролили свет на это противоречие. Их открытия имеют огромное значение для профилактики старения мозга. В этой главе описано два величайших прорыва в нашем понимании причин сна.
Мы спим, чтобы учиться (прорыв № 1)
Первый прорыв стал возможен в основном благодаря исследованию памяти. Как известно, в дневное время наш мозг аккуратно регистрирует повседневные занятия. Одни из них незначительны, другие важны, а третьи нуждаются во времени для будущей обработки. Системы нашей памяти постоянно находятся в действии, и в них участвуют как минимум два обширных региона.
Первый из них – это кора: несколько слоев первоклассных клеток, окружающих мозг, словно оберточная бумага. Или как диплом о высшем образовании. Второй регион – это гиппокамп: структура в форме морского конька, о которой мы уже упоминали, расположенная в глубине мозга. Эти два региона образуют электрические связи друг с другом во время формирования памяти и передают друг другу сообщения, словно подростки, которые обмениваются эсэмэсками. Их деятельность удерживает фрагменты памяти на месте для дальнейшей обработки.
Что значит «дальнейшей»? Теперь ученым известно, что это значит: «До следующей ночи, во время медленного сна».
Во время глубокого сна мозг восстанавливает воспоминания, накопленные в течение дня с пометкой «для дальнейшей обработки». Он тысячекратно повторяет их электрические схемы, что усиливает связи между клетками. Это называется консолидацией. Если это важное действие не выполняется, то в вашей долговременной памяти ничего не останется.
Здесь и содержится поразительное открытие. Сон нужен нам не для отдыха, а для обучения. Ночное время идеально подходит для этого из-за отсутствия конкурентной информации, которая бомбардирует мозг, отвлекая его внимание.
По мере продолжения исследований было продемонстрировано, что сон помогает другим функциям, от пищеварения до поддержки иммунной системы. Мы постепенно начинаем понимать, почему людям нужно спать. Дело не в отдыхе, а в перезагрузке. Если не отдыхать как следует, то перезагрузка становится проблемой.
К сожалению, именно это происходит в процессе старения.
Кислота медленного действия
У меня в гостиной есть коробка, содержимое которой наводит на меня уныние. Там лежат видеокассеты со сценами из детства наших детей.
Откуда это уныние? Не из-за содержания кассет – это одни из моих самых драгоценных воспоминаний, – а из-за носителей информации. Это VHS-кассеты. Если я оставлю пленки в их нынешнем месте, то с таким же успехом я мог бы оставить их в кислоте медленного действия. В них начинается процесс химической энергии, и со временем они теряют информацию. Эта естественная деградация не происходит мгновенно и зависит от условий окружающей среды, таких как влажность и температура. Но информация будет утрачена, точнее, фрагментирована, если я что-нибудь не сделаю. При температуре в двадцать градусов и разумной влажности существенная фрагментация станет заметной через шестнадцать лет. Если увеличить температуру до тридцати градусов, потери станут очевидными через восемь лет. Наши старейшие кассеты записаны девятнадцать лет назад. Теперь понимаете, почему я впадаю в уныние?
Естественная деградация со временем – это суть старения, идет ли речь об информации на магнитной пленке или об информации, записанной когнитивными процессами. И процессы сна не являются неуязвимыми. Короче говоря, они деградируют, как VHS-кассета в вашей голове. Ваш сон становится фрагментированным.
Более конкретно, объем медленного сна, который помогает консолидировать память и избавляться от информационного мусора, уменьшается с возрастом. В возрасте от двадцати до тридцати лет вы проводите 20 % ночного сна, принимая эту целебную ванну. К семидесяти годам сокращение доходит до 9 %.
Для иллюстрации этих перемен давайте рассмотрим сравнение двух спящих людей во время типичного ночного отдыха.
Добрая бабушка и ее двадцатилетний внук Ной ложатся в постель в одно и то же время, около 23.00. Через десять минут внук начинает плавное прохождение через фазы все более глубокого сна и приступает к серфингу по медленным волнам еще до полуночи.
С бабушкой происходит то же самое, но ее переход совсем не такой плавный. Она проходит те же этапы, но после наступления второй фазы альфа-сна она внезапно всплывает на поверхность и пробуждается примерно в 23.30. Теперь ей приходится все начинать заново. Бабушка достигает той же полуночной фазы медленного сна, но в отличие от Ноя не остается там надолго. Она пробуждается во второй раз около 00.30, и процесс опять повторяется. Такой пинг-понг продолжается всю ночь, и ее последний визит к целительной купели медленного сна происходит в 02.30, если она вообще попадает туда. Это называется фрагментированным сном. С другой стороны, ее внук испытывает от четырех до пяти полных циклов чередования обычного сна и REM-сна с четырьмя роскошными заплывами в океане медленных волн. Он спит всю ночь.
Что управляет механизмами сна у Ноя и у его бабушки? Для объяснения нам нужно нанести визит в Боулдер, штат Колорадо.
Хватка крошечных часов
Механизм, погребенный в холмах Колорадо, может сотворить более разрушительный хаос, чем все ядерные вооружения, вместе взятые. Вот что может произойти, если эта технология перестанет работать: цивилизация окажется заложником своего прогресса. Системы диспетчерской связи полиции, пожарного департамента и экстренной медицинской помощи внезапно умолкнут. Электрические сети рассинхронизируются, а затем произойдет перегрузка, вызывающая катастрофические перебои по всему миру. Уолл-стрит и другие глобальные финансовые учреждения забьются в эпилептическом припадке, и высокоскоростные рыночные сделки замрут на полпути. Спутниковые коммуникации будут нарушены, поэтому пилоты летящих самолетов больше не будут знать, где они находятся. Вы тоже не сможете воспользоваться своим GPS в мобильном телефоне для ориентировки. Ничего страшного; телефоны все равно перестанут работать, за исключением ранее загруженной игры Angry Birds. Ослепшая и оглохшая цивилизация со скрипом остановится.
Какое роковое устройство может взять такую суровую дань с современного человечества? Ответ выглядит невинно. В холмах Колорадо захоронены часы, приводимые в движение механизмом атомарного размера. Это устройство NIST-F2, самые точные в мире атомные часы. Оно пользуется естественными вибрациями в атоме цезия для определения «секунды» с точностью, необходимой для синхронизации большей части мировой инфраструктуры. Пока это устройство функционирует, цивилизация процветает. Этот мощный хронометр отстает на одну секунду за триста миллионов лет.
Глубоко внутри нашего мозга есть комочек нейронов – не более 20 000 клеток, – известный как СХЯ, или супрахиазматическое ядро. Это ядро, расположенное в нескольких дюймах за глазами, содержит главный тактовый генератор нашего организма, цезиевые часы человеческого мозга. Его естественные ритмы генерируются (и определяются) через электрические импульсы, выделение гормонов и закономерности генной экспрессии. Ритмический инстинкт этих клеток настолько силен, что вы можете извлечь их из мозга и поместить в тарелку, где они все равно будут ритмично отсчитывать суточные циклы. Они контролируют то, что ученые называют циркадными ритмами человеческого организма.
И они являются причиной того, что пожилым людям гораздо труднее получить хороший ночной сон, чем молодым.
Циркадный ритм действует независимо, как закоренелый диктатор. Но его график подвержен незначительным изменениям, поэтому мы до некоторой степени можем управлять своим сном. СХЯ получает информацию о времени суток непосредственно от зрения, по нервным стволам, называемым проекциями сетчатки. Это позволяет синхронизировать ритмичные выходные сигналы с вращением Земли. Затем СХЯ пользуется этой информацией, чтобы поддерживать вас в сонном состоянии ночью и в бодрствующем состоянии днем. (Это не единственный фактор, контролирующий сон, – например, температура тела тоже имеет важное значение, – и не единственная вещь, над которой властвует СХЯ. Гормон стресса кортизол тоже находится под жестким циркадным контролем, как и пищеварение. Синхронизация происходит потому, что многие другие биологические «вспомогательные часы», рассеянные по телу, сообщаются с СХЯ, как мобильные телефоны, реагирующие на цезиевые часы.)
Как СХЯ осуществляет контроль над сном? Этот талантливый нейронный узел взаимодействует с многими регионами мозга, включая ствол мозга, который выполняет большую часть тяжелой работы при генерировании циклов сна. СХЯ воспроизводит ритмы посредством гормонов, включая контрактного игрока под названием мелатонин. Этот гормон создается в другом месте, в нескольких дюймах от СХЯ, – в шишковидной железе размером с горошину. Ночью СХЯ переводит выключатель шишковидной железы в положение «включено», и мелатонин поступает в кровь. Он циркулирует всю ночь, и его уровень заметно понижается лишь около девяти часов утра.
Теряя ритм
Почему с годами ранее плавный сон становится фрагментированным? Исследователи обнаружили несколько интересных изменений, происходящих в мозге пожилых людей, и все они относятся к циркадным ритмам и к СХЯ
Процесс старения не влияет на количество нейронов в СХЯ. Если бы вы магическим образом смогли извлечь СХЯ у бабушки и внука, то при изучении лишь внешней структуры не смогли бы отличить одно от другого.
Другое дело – внутренняя структура. Большинство ритмических систем, связанных с СХЯ, изменяется с возрастом. Выработка электричества тоже изменяется. Уменьшается секреция гормонов, которые задают ритм. Экспрессия генов-ритмоводителей в СХЯ начинает приходить в упадок. Все это оказывает измеримое влияние на сон и бодрствование, а конкретно: на уровень мелатонина и кортизола. Исследователи полагают, что эти перемены сказываются на организме в целом, главным образом на возможности получить хороший ночной отдых. Поэтому бабушка не может спать всю ночь, а для ее внука это проще простого.
Имеет ли это значение для бабушки? Причиняет ли фрагментация сна какой-то ущерб познавательным способностям? Раньше ученые отвечали утвердительно. Гипотеза о влиянии сна на мыслительную деятельность гласила, что большинство связанных с возрастом когнитивных изъянов происходит от потери сна. Но есть причина, по которой она называется «гипотезой». Тщательное исследование выявило, что эта гипотеза слишком упрощённа и граничит с искажением действительности. Первоначально ученые считали, что данные, подходящие для молодого населения, можно переносить на пожилое население. Двух примеров будет достаточно, чтобы доказать ошибочность такой «возрастной дискриминации».
Память
Ночью мозг снова и снова воспроизводит дневные события, словно мотив песни, который вы никак не можете выкинуть из головы. Несколько страниц назад мы упоминали об этом воспроизведении и говорили, что оно способствует консолидации долговременной памяти в человеческом мозге. Более поздние исследования показали: улучшение следов памяти во сне происходит лишь у людей моложе шестидесяти лет. Считается, что это обусловлено возрастными изменениями в сети мозга, которая называется кортико-стриатальной сетью. Эта сеть состоит из петель, покрывающих оба полушария и обычно принимающих участие в формировании целенаправленного поведения. У пожилых людей эти петли не так активны. Когда ученые оценили офлайновые навыки обработки инфрмации у пожилых с использованием тестов, применявшихся к молодому поколению (для поиска средств улучшения памяти), они не обнаружили тех бонусов, которыми пользовались молодые люди.
Регуляторная функция
Нарушение сна ассоциируется с ухудшением целого ряда функциональных возможностей, включая регуляторную функцию. Это было обнаружено в ходе исследования, связанного с лишением сна студентов-добровольцев, и многие исследователи просто заключили, что у представителей старшего поколения обнаружатся сходные нарушения. Но это оказалось не так. Исследования, связанные с лишением сна пожилых людей, не показали ухудшения регуляторной функции ниже базовых показателей, включая контроль нал эмоциями, рабочую память и концентрацию внимания.
Почему потеря сна не причиняла вреда пожилым людям? Некоторые исследователи считают, что нарушения в познавательной сфере из-за естественного старения не испытывают дальнейшего ухудшения, потому что они не могут ухудшиться еще сильнее. Ущерб уже нанесен. Они не могут и восстановиться – по той же удручающей причине. Эта концепция называется «эффектом дна». Ухудшение познавательной сферы достигает дна, после которого любое движение невозможно.
Но ситуация не безнадежна, особенно если «эффект дна» окажется неверным объяснением. Урок из Ветхого Завета указывает в нужном направлении.
Ранний старт
Наверное, вы помните библейского Иосифа, предпоследнего сына патриарха Иакова, занимавшего вторую по степени должность в растущей Египетской империи. Он получил этот пост в результате самого странного рабочего собеседования на свете, когда он прославился способностью истолковать два тревожных сновидения фараона. В первом сне участвовали семь тучных и красивых коров, вышедших из Нила, чтобы пастись на прибрежном лугу. Вскоре за ними последовали семь тощих коров (в Библии фараон говорит что-то вроде «Я никогда не видел таких чудищ»), жилистых и облезлых, явно ищущих драки. Словно в романе Стивена Кинга, тощие коровы оказались плотоядными хищниками, которые напали на своих тучных товарок и сожрали их. Второй сон следовал такому же жуткому сценарию, но с другими персонажами (включая смертоносные пшеничные стебли). Иосиф корректно истолковал эти сны как предупреждение. Египет ожидает семь лет обильного урожая, за которыми последуют семь голодных лет. Если люди хотят выжить, им надо раньше собирать урожай и хранить провиант до наступления засушливых лет.
Так Иосиф получил работу.
Это урок для нас: экономия ради будущего намекает на то, как нужно относиться к эффектам фрагментации сна, связанным со старением. Если вы хотите уменьшить снижение познавательных функций в пожилом возрасте, то должны приобрести здоровые привычки для сна в среднем возрасте.
Именно так думает исследователь Майкл Скаллин. Они с коллегой проанализировали связанную со сном научную литературу за последние пятьдесят лет в поисках закономерностей и согласованных мнений и подытожили свои находки следующим образом: «Сохранение хорошего качества сна в поздней молодости и среднем возрасте способствует более качественному функционированию познавательных процессов и служит защитой от ухудшения познавательных функций, связанных с возрастом».
Сохранение полезных привычек окупается с лихвой, когда наступает время когнитивной засухи.
Мы спим для уборки (прорыв № 2)
Относительно недавно ученые обнаружили другую, менее очаровательную функцию, которая активируется при засыпании: очистка от мусора.
Моя лекторская и исследовательская деятельность приводит к тому, что иногда я оказываюсь в незнакомых отелях и не могу заснуть. Глядя в окно своего номера, я могу наблюдать за работой ночной смены: мусоровозы с грохотом проезжают по опустевшим улицам, подъемники выгружают контейнеры с отходами, а чистильщики улиц рокочут еще громче, выбрасывая грязь на обочину.
Мозг тоже нуждается в сборе мусора и очистке улиц. Вместе с энергией, поглощаемой этим органом в течение дня, в его тканях накапливается масса токсичных отходов. Их нужно убирать точно так же, как вывозят мусор и чистят улицы.
К счастью, ваш мозг имеет такую систему. Фактически он имеет много дренажных систем. Как и их городские аналоги, многие из них действуют в ночное время. Одна из них называется лимфатической системой, и вот как она работает.
Ваши нейроны омываются солоноводными жидкостями, сходными с океаном, от которого они ведут свое происхождение. Отходы, накапливаемые в мозге, сбрасываются в эти жидкости, словно безответственные компании, которые сбрасывают загрязняющие вещества в ближайшую реку. Лимфатическая система, состоящая из клеток, молекул и каналов, действует как хорошо финансируемое агентство по охране окружающей среды. Она может изолировать отбросы, удалить их из мозговой жидкости и направить в кровеносную систему. Токсичные отходы удаляются из мозга и выводятся поутру вместе с мочой. Эта конвективная система работает в той же фазе медленного сна, когда происходит обучение.
В той же фазе, которая укорачивается по мере старения.
Накопление токсичных отходов
Даже в Нью-Йорке, городе, прославленном своими разногласиями между сборщиками мусора, «мусорная забастовка» 1911 года выделяется на общем фоне, как кусок тухлого мяса.
Две организации, сборщики мусора и чистильщики улиц, давили на городские власти с требованием лучших условий для работы. Чиновники отказали их требованиям, что и привело к забастовке. Она началась постепенно: мусор и уличные отбросы время от времени все же вывозились за пределы города. Но горы отбросов громоздились все выше, дороги покрывались мусором, а линии городского сообщения все больше теряли функциональность. Ответом чиновников были наемные штрейкбрехеры, но их сразу же атаковали бастующие рабочие. Кучи мусора росли, перекрывая дорожное движение и наполняя воздух отвратительной вонью, опасной для здоровья. Хуже того, внезапный снегопад укутал покрытые отбросами улицы как раз посередине забастовки. Все уже были заинтересованы в том, чтобы вернуться к работе и очистить город. Это произошло через месяц, после жестокого насилия и нескольких трагических смертей.
Непостоянное удаление накопленных отбросов находится в центре другого конфликта, который происходит в нашей голове во время медленного сна. По мере старения ваш сон становится фрагментированным, и вы в значительной мере утрачиваете эту необходимую фазу сна. Износ вашего супрахиазматического ядра (СХЯ), задающего ритм для циклов бодрствования и пробуждения, приводит к этой фрагментации. Ученые полагают, что без медленного сна команда очистки начинает уклоняться от своих обязанностей, и вывоз мусора становится все более редким.
Как и во время мусорной забастовки 1911 года, токсичные отходы продолжают накапливаться. Исследователи считают, что этот процесс начинает причинять вред тканям мозга после превышения определенного порогового уровня. Он нарушает механизм сна, что приводит к более фрагментированному сну и сокращению медленного сна. Это, в свою очередь, причиняет еще больший ущерб. Некоторые исследователи выдвигают предположение, что этот вред в конце концов приводит к функциональным изменениям, включая когнитивный упадок и деменцию. Подводя итог, можно сказать, что неисправное супрахиазматическое ядро сокращает время медленного сна. В результате «уборка мусора» происходит нерегулярно, что приводит к ущербу для нейронов.
Это лишь одна идея, и даже она страдает от проблемы «курицы и яйца». Допустим, что этот порочный цикл начинается с дисфункции СХЯ и заканчивается деменцией. Вполне может быть, что куча молекулярного мусора начинает накапливаться по причинам, не связанным с потерей сна (одна из таких причин может иметь генетическую природу). В таком случае дисфункция СХЯ начинается после того, как уровень токсичных отходов достигает определенного порога. Это запускает остальные процессы, вплоть до деменции. На данном этапе исследователи не уверены, является ли сбой СХЯ первопричиной когнитивных нарушений либо СХЯ вступает в игру на более позднем этапе.
Как возникла эта гипотеза? Ученым уже давно известно, что хроническое недосыпание или бессонница являются фактором риска для развития многих нейродегенеративных заболеваний, включая болезни Паркинсона, Хантингтона и Альцгеймера. В соответствии с этим эпидемиологическим наблюдением несколько лет назад было отмечено, что нарушение циркадных ритмов у стюардесс (особенно работающих на длительных международных рейсах) вызывает необычную атрофию гиппокампа: характерный признак болезни Альцгеймера. В конце концов исследователи доказали, что нарушение циркадных ритмов у людей любых профессий способствует развитию воспалительных процессов в организме и препятствует выведению токсичных отходов.
Убежденные сторонники амилоидной гипотезы для объяснения болезни Альцгеймера пользуются этим обстоятельством для подтверждения своей правоты: теперь ясно, что речь идет о неспособности избавляться от токсичного амилоидного фрагмента Aβ, который причиняет реальный ущерб при болезни Альцгеймера. По мере сокращения периодов медленного сна этот фрагмент задерживается в мозговой жидкости дольше, чем следует. Таким образом, недосыпание и бессонница являются факторами риска для развития болезни Альцгеймера. Добавьте сюда тот факт, что лимфатическая система резко замедляет работу после пробуждения, и у вас получается связная история: фрагмент Aβ слишком долго задерживается в организме, что приводит к деменции.
Это само по себе является достаточной причиной для сохранения здорового сна… но не единственной причиной. Продолжительность жизни и умственное здоровье – другие веские аргументы в пользу нормального режима сна и бодрствования, и теперь мы перейдем к ним.
Правильная история на сон грядущий
По профессиональной причине многим ученым нравится история о Златовласке. Она иллюстрирует интересную тенденцию, общую для многих биологических процессов, которые мы наблюдаем. Это относится и к функциональным процессам головного мозга.
Мой любимый вариант истории о Златовласке изложен в старом шоу «Приключения Рокки и Буллвинкля». В этом варианте Туссенельда Вуфенпикль по прозвищу Златовласка («Это из-за ее золотистых локонов», – поясняет рассказчик) блуждает по лесу и находит Медвежий дом, где живут Мама, Папа и маленький Освальд. Только еда и вещи Освальда, от овсяной каши до кресла-качалки и умеренно жесткой кровати, кажутся ей «правильными и подходящими». Родительские принадлежности чувствительной девочке кажутся либо чрезмерными, либо недостаточными. Закадровый голос Эдварда Хортона с бруклинским акцентом, замаскированным под британский выговор, придает этому эпизоду сатирическую, обманчивую серьезность. Даже спустя много лет это зрелище доставляет удовольствие.
И оно остается поучительным. Здесь я имею в виду оптимальное время сна для приближения к наилучшему качеству жизни… и к наивысшей вероятности прожить как можно дольше, наслаждаясь этим качеством. Как вы убедитесь, данные следуют графику в форме перевернутой буквы U: две ненужных крайности и удачная точка посередине, где все «хорошо и правильно».
Исследования показывают, что нарушения сна не просто причиняют неудобство, но являются смертельно опасными. Недостаточная продолжительность сна влияет на продолжительность жизни. Судя по изучению тысяч людей (точнее, 21 тысячи финских близнецов), мы даже можем провести количественную оценку.
Вот главный итог: каждую ночь вам нужно спать от шести до восьми часов – не больше и не меньше. Если вы спите меньше шести часов, риск смерти увеличивается на 21 % для женщин и на 26 % у мужчин. Если вы спите более восьми часов, риск смерти увеличивается на 17 % для женщин и на 24 % у мужчин. Вы должны иметь «как раз подходящее» время для сна для оптимизации жизни не только в качественном, но и в количественном отношении. Звучит знакомо? Здесь наша история о Златовласке приобретает актуальность.
Риск смерти подразумевает смерть от любых причин. Но неудивительно, что под подозрение попадают те причины, которые ассоциируются с пожилым возрастом: инсульты, болезни сердца, проблемы с кровяным давлением, диабет второго типа и ожирение. Удивительно то, что эти цифры ниже у пожилых людей, чем у представителей молодого поколения. К примеру, риск смерти от бессонницы для молодых людей увеличивается на 129 %. Как объяснить такую разницу между поколениями? Пока что мы не имеем представления.
Кроме того, эти цифры нужно приправлять щепоткой статистической соли. Да, это достоверные сведения. Однако, как вы можете помнить из уроков математики в старших классах, статистика не применима к индивидуальным элементам. Требования к продолжительности сна по-прежнему могут меняться от одного человека к другому.
В начале этой главы я упомянул о том, что многие пожилые люди в разных странах испытывают трудности со сном. Это важно по нескольким причинам. Одна бессонная ночь может сделать вас брюзгливым, но несколько ночей подряд приведут к когнитивным нарушениям. Это относится к целому ряду функций, от рабочей памяти до способности к решению задач.
Хуже того, существует тревожная ассоциация между хроническим недосыпанием и умственным здоровьем. Пожилые люди, которым требуется более тридцати минут на то, чтобы заснуть, сталкиваются с возросшим риском тревожных расстройств. Они снова и снова начинают размышлять о своих ночных проблемах, как в закольцованном видеоролике. Хотя такая разрушительная привычка может возникнуть в любом возрасте, у пожилых людей есть особенно веские основания для беспокойства. Они могут чувствовать, что утрачивают контроль над своим разумом и телом, особенно при наличии медицинских проблем, неуверенности в своих финансах и взаимоотношениях. Тридцать минут пролетают быстро, и они могут предъявить лишь мокрые от пота простыни.
Депрессивные расстройства тоже связаны с растущей фрагментацией сна. Пожилые люди, страдающие от депрессии, обычно быстро засыпают. Другое дело, что их сон неглубокий и тревожный. Пожалуй, это худший сон из всех возможных.
В чем причина этого тягостного частно-государственного партнерства между сном и умственными расстройствами? Мы пока что не знаем. Хотя нам известно о тесной связи между сном и аффективными расстройствами, мы не знаем направление этой связи. К счастью, это не удержало исследователей от попыток выяснить, что лучше всего помогает нам спать. Одним из тех, кто засучил рукава и приступил к практическим исследованиям, был покойный сомнолог Питер Хоури.
Как лучше спать
Немецкий акцент доктора Хоури был таким же сочным, как баварская сарделька. Швейцарец по рождению, он обладал громовым смехом и разумом, сравнимым по точности с часами «Ролекс». Он занялся исследованием сна после иммиграции в США и быстро достиг видного положения. В течение ряда лет он возглавлял центр Майо по изучению расстройств сна в Рочестере, штат Миннесота.
Некоторые его идеи попали в заголовки газет. Он предлагал людям избавиться от будильников. Он поощрял страдающих бессонницей даже не пытаться заснуть, утверждая, что это лишь усиливает их возбужденное состояние. И он рекомендовал людям следить за своей привычкой ко сну, как некоторые следят за своей диетой. В конце концов его идеи были собраны в книге «Больше нет бессонных ночей», которая годами была ведущим руководством по лечению бессонницы.
Некоторые озарения Хоури, наряду с более недавними открытиями, перечислены ниже. Вам понадобится адаптировать их к вашей собственной ситуации. Хоури был бы первым, кто указал, что индивидуальные привычки по отношению ко сну являются уникальными. «Они похожи на снежинки», – однажды сказал он, несомненно, с озорным блеском в глазах.
1. Обращайте внимание на вторую половину дня
Хороший ночной сон начинается с того, что вы уделяете внимание всему, что вы делаете за период от четырех до шести часов перед тем, как улечься в постель. Никакого кофеина за шесть часов до сна. Никакого никотина и спиртного. Алкоголь, который славится своей способностью навевать сонливость, на самом деле является двухфазной молекулой, обладающей как седативными, так и стимулирующими свойствами. Когда вы пьете, то тратите меньше времени на REM-сон и медленный сон, особенно в последние ночные часы. Физические упражнения оказывают глубокий позитивный эффект на вашу способность к засыпанию, но ими лучше заниматься пораньше. В последние годы стало очевидно, что качество сна определяется задолго до того, как вы ложитесь спать.
2. Создайте сонный «террариум»
Найдите в вашем доме такое место, единственным предназначением которого является ваш сон. У большинства людей это спальня. Там нельзя есть, работать или ставить телевизор. Только спать. (Вы можете выполнять там одно-два других занятия; см. вышеупомянутое замечание насчет упражнений.)
3. Следите за температурой
Идеальная температура для засыпания – примерно 18 градусов по Цельсию. Убедитесь в том, что в вашей спальне достаточно прохладно. При необходимости включите вентилятор, что бывает полезно и по другой причине. Помимо регулировки температуры, вентилятор обеспечивает постоянный белый шум. Это помогает многим людям отходить ко сну.
4. Создайте стабильную процедуру
Каждый вечер ложитесь в постель в одно и то же время. Каждый день, без исключения, старайтесь просыпаться в одно и то же время. Если сначала вы не можете заснуть вовремя или проспать шесть-семь часов, продолжайте просыпаться в одно и то же время, чтобы закрепить ваши привычки.
5. Следите за намеками вашего тела
По возможности не ложитесь в постель, если вы не устали. А если вы просыпаетесь по ночам, не превращайте это в олимпийское соревнование по подъемам с переворотом. Если вы не можете уснуть более получаса, не оставайтесь в постели. Встаньте и почитайте бумажную (не электронную) книгу. Лучше скучную и затянутую.
6. Следите за освещением
Днем занимайтесь делами при ярком свете, а вечером – при неярком освещении. Это подражание тому, что воспринимал наш мозг во время странствий под необъятным африканским небом.
7. Держитесь подальше от голубого света
Это означает компьютеры, телевизоры, мобильные устройства и все остальные приборы, излучающие в диапазоне 470 нанометров (частота голубого света). Было доказано, что свет этой частоты обманывает мозг, заставляя его думать о дневном времени. По логичной эволюционной причине это оказывает стимулирующее воздействие. Исторически сложилось так, что мы привыкли видеть голубое небо только днем.
8. Чаще встречайтесь с друзьями в дневное время
Депрессия ассоциируется с фрагментацией сна, а дружеское общение действует как мощный антидепрессант. Общение также создает удивительно мощную когнитивную нагрузку и задает мозгу настоящую тренировку, подготавливая его к серфингу по медленным волнам в ночное время.
9. Ведите «сонный дневник»
Это особенно важно, если вы испытываете серьезные проблемы со сном и собираетесь обратиться за профессиональной помощью. Простой вариант включает запись времени пробуждения и отхода ко сну, а также частоту пробуждений в ночное время. На моем сайте вы можете найти более сложные формы. (В книге Хоури «Больше нет бессонных ночей» тоже есть шаблоны, которыми вы можете воспользоваться.)
Большинство этих предложений считаются общепринятой нормой, и многие из них основаны на опыте Хоури и его работе в центре Майо. Однако каждый человек оказывается в своей неповторимой ситуации. Здесь мы перечислили основы, но пренебрегли некоторыми внешними факторами, такими как хроническая боль, и природными факторами, в том числе генетическими. Впрочем, я хочу обратиться к одной конкретной проблеме, а именно к бессоннице.
За несколько лет до смерти Хоури была опробована процедура, предназначенная для помощи пожилым людям с проблемами сна. Исследователи из Питтсбургского университета разработали этот протокол под названием «краткое функциональное лечение бессонницы».
Эксперимент был простым. Сначала исследователи определили «базовую линию сна» для каждого пожилого человека. Функциональные и физиологические мероприятия включали актографию (портативный датчик моторной активности) и полисомнографию (запись мозговых волн, сердечно-сосудистой активности и т. д.). Затем участникам читали лекцию с объяснением устройства и структуры сна. Перед ними были поставлены следующие задачи:
1. Участники должны были сократить количество времени, которое они проводили в постели (минимум шесть часов).
2. Участники должны были строго придерживаться ежедневного расписания и вставать в одно и то же время, даже если их предыдущий сон был низкого качества.
3. Участники не должны были ложиться в постель, пока не почувствуют сонливость, независимо от времени суток.
4. Участники не должны были долго оставаться в постели, если они не засыпали.
На усвоение этих идей понадобилось около часа, плюс тридцатиминутный «освежающий урок» через две недели, и инструкторы дважды нанесли визит своим подопечным для проверки на соблюдение правил. Через четыре недели участники вернулись в лабораторию, где подверглись повторному тестированию.
Идея заключалась в том, чтобы график сна и бодрствования заработал как часы и уничтожил власть, обретенную бессонницей над этими пожилыми людьми.
Казалось бы, от них требовалось немногое, но не стоит заблуждаться. Пятьдесят пять процентов участников, подвергшихся лечению, не выказывали признаков бессонницы после завершения процедуры. Это была полная ремиссия, причем у людей, испытывавших очень серьезные проблемы со сном. И через полгода многие продолжали видеть позитивный результат: 64 % сохранили резкое улучшение своего режима сна, а около 40 % все еще находились в состоянии ремиссии. Этот эксперимент интересен тем, чего в нем не хватает. В нем не было никаких психиатрических консультаций или снотворных препаратов. И это очень хорошо. У пожилых людей побочные эффекты обычно прописываемых седативных препаратов бывают ошеломительными в плохом смысле слова. А сон улучшается лишь ненамного и ненадолго.
Эта процедура – замечательный пример темы, к которой мы обращались много раз: здоровые перемены в образе жизни справляются с негативными последствиями старения. «Перемены в образе жизни» означают смену устоявшихся привычек. Если тщательно следовать вышеуказанным практическим предложениям, они будут иметь долговременные и жизнеутверждающие последствия.
До сих пор в этой книге мы говорили о способах улучшения качества, а может быть, и продолжительности вашей жизни. Остается один вопрос, о котором вы непременно задумывались: ожидает ли меня смерть уже через десять или двадцать лет? Можно ли остановить процесс старения? Можно ли наложить на него штраф за превышение скорости, как-то замедлить или даже полностью прекратить его ход? Далее мы рассмотрим попытки увеличить долголетие и при этом в очередной раз отделим науку от научной фантастики.
Резюме
Правило мозга: Для ясного мышления нужен достаточный (но не слишком долгий) сон
• Ученые на самом деле не знают, сколько вам нужно спать каждую ночь. И нельзя сказать, что мы вполне понимаем, зачем человеку нужен сон.
• Цикл сна и бодрствования рождается из постоянных трений между гормонами и областями мозга, которые стремятся поддерживать вас в бодрствующем состоянии, и другими гормонами и отделами мозга, которые пытаются склонить вас ко сну.
• Как было установлено, сон не столько связан с необходимостью восстановления энергии, как с необходимостью обработки воспоминаний и вывода токсичных веществ из мозга.
• Приобретение навыков здорового сна в среднем возрасте (стабильный режим сна; никакого кофеина, алкоголя или никотина за шесть часов до отхода ко сну) – это лучший способ избежать ухудшения познавательных функций, связанного с нарушениями сна в пожилом возрасте.
