В каком-то смысле сон – не менее активное состояние, чем бодрствование. Каждая стадия сна играет уникальную и жизненно важную роль в развитии различных аспектов роста, физического и психического здоровья. Все вместе они называются архитектурой сна. Она состоит из стадий, которые различаются на основании заметных изменений мозговых волн и химического фона.
Ночью люди проходят цикл из всех стадий сна примерно каждые 90 минут (у младенцев этот промежуток ближе к 60 минутам). В этот цикл входят фаза глубокого (медленного) сна и фаза быстрого сна.
Во сне температура тела падает, мышцы расслабляются, ритм дыхания и частота сердечных сокращений замедляются. После засыпания мы переходим от легкого сна к крепкому: начинается глубокая фаза. В это время мозговые волны более стабильны и синхронизированы. В ходе медленного сна воспоминания и информация переносятся из краткосрочной памяти в долговременную, где все эти сведения закрепляются. Разбудить человека в глубоком сне сложнее всего. Эта стадия сна важна для процесса очистки (прунинга) – избавления от неиспользуемых связей. На их месте смогут образоваться новые, а энергия будет перенаправлена на укрепление уже существующих и чаще использующихся связей. Кроме того, во время глубокого сна выделяются гормоны роста. Они помогают клеткам делиться, формировать и восстанавливать ткани. В детском и подростковом возрасте ночная секреция гормона роста выше. На самых глубоких стадиях сна происходит усиление иммунной системы.
Веретена сна – интригующее явление, возникающее во время глубокого сна. Так называют внезапные всплески мозговых волн, проявляющиеся на фоне регулярной активности мозга в фазе медленного сна. У подростков наблюдается резкое увеличение частоты таких волн. Не так давно появились любопытные данные, свидетельствующие о том, что веретена сна играют ключевую роль в формировании памяти и когнитивных функций. Данные других многочисленных исследований показывают взаимосвязь между более высокой активностью веретен и интеллектом, памятью и исполнительными функциями мозга. Конкретное назначение веретен сна еще предстоит изучить, но вполне вероятно, что их интенсивность в подростковом возрасте связана с масштабами обучения в этот период. В последние два часа сна это явление особенно заметно (да, в те самые два часа, которых так не хватает многим подросткам).
Другое интересное предположение: веретена сна помогают нам не просыпаться из-за окружающего шума. У нас, взрослых, их меньше, чем у подростков. Возможно, поэтому мы просыпаемся, даже если скрипнет пол, а подросткам для этого требуется по меньшей мере сигнал горна.
Во время быстрого сна мозговые волны более беспорядочны и стремительны, похожи на те, что наблюдаются в периоды бодрствования. Быстрый сон – время, когда мы видим сны. Наши глаза бегают туда-сюда под веками, из-за чего эту стадию называют сном с быстрым движением глаз. Такой сон помогает укреплять нейронные связи, которые используются в течение дня. Это означает, что быстрый сон тоже важен для обучения. Во время него мысли, чувства, переживания, образы и воспоминания активизируются в случайном, причудливом порядке, как будто мозг воспроизводит абстрактный коллаж из фрагментов нашего дня. Существует мнение, что сны являются важным способом обработки идей и эмоций, интеграции переживаний, закрепления информации и в целом осмысления жизни. Также считается, что эта стадия сна питает наше творческое начало и помогает нам мыслить по-новому. К счастью, во время быстрого сна наши мышцы неактивны (поэтому мы не проживаем сны физически), за исключением случаев некоторых нарушений сна.
Младенцы проводят половину своего сна в быстрой фазе. Оказывается, это необходимо для формирования новых связей в головном мозге. Соотношение медленного и быстрого сна постепенно меняется: в младенчестве оно составляет 50/50, в детстве – 70/30, а в подростковом возрасте – 80/20.