Но в последние годы ученые обнаружили редкую породу, которая постоянно мало спит и не изнашивается.
Люди с коротким сном от природы, как их называют, генетически запрограммированы на то, чтобы спать всего четыре-шесть часов в сутки. Эти выбросы показывают, что главное — качество, а не количество. Если бы ученые могли выяснить, что эти люди делают по-другому, они надеются, что это могло бы дать представление о самой природе сна.
СМОТРЕТЬ: Исследование показало, что полуночники обладают «превосходящей когнитивной функцией» по сравнению с теми, кто рано встает
«Суть в том, что мы не понимаем, что такое сон, не говоря уже о том, для чего он нужен. Это невероятно, учитывая, что среднестатистический человек спит треть своей жизни», — говорит Луис Птачек, невролог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.
Когда-то учёные думали, что сон — это не более чем период отдыха, вроде выключения компьютера перед работой на следующий день. Томас Эдисон назвал сон пустой тратой времени — «наследием наших пещерных дней» — и утверждал, что никогда не спит более четырех часов в сутки. Его изобретение лампы накаливания способствовало сокращению времени сна у других. Сегодня исторически большое количество взрослых американцев спят менее пяти часов в сутки.
Но современные исследования сна показали, что сон — это активный и сложный процесс, который необязательно прерывать. Ученые подозревают, что во время сна наши тела и мозг пополняют запасы энергии, вымывают отходы и токсины, сокращают количество синапсов и консолидируют воспоминания. В результате хроническое лишение сна может иметь серьезные последствия для здоровья.
Большая часть того, что мы знаем о сне и лишении сна, основана на модели, предложенной в 1970-х годах венгерско-швейцарским исследователем Александром Борбели. Его двухпроцессная модель сна описывает, как отдельные системы — циркадный ритм и гомеостаз сна — взаимодействуют, определяя, когда и как долго мы спим. Циркадные часы определяют 24-часовой цикл сна и бодрствования, руководствуясь внешними сигналами, такими как свет и темнота. С другой стороны, гомеостаз сна определяется внутренним давлением, которое нарастает, пока вы бодрствуете, и снижается, когда вы спите, приливы и отливы, как голод.
В этих моделях есть вариации. «Мы всегда знали, что есть жаворонки и совы, но большинство людей находятся между ними. Мы всегда знали, что есть люди, которые спят недолго, и те, кто спит долго, но большинство людей находятся между ними», — говорит Птачек.. «Они были там, но причина, по которой их не узнали, в том, что эти люди обычно не ходят к врачам».
Ситуация изменилась, когда Птачек и его коллега Ин-Хуэй Фу, генетик и нейробиолог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, познакомились с женщиной, которая считала свой ранний график сна проклятием. Женщина, естественно, проснулась рано утром, когда было «холодно, темно и одиноко». Ее внучки унаследовали ее привычки сна. Исследователи точно определили генетическую мутацию этого редкого вида утренних жаворонков, и после того, как они опубликовали свои результаты, тысячи людей, которые встают очень рано, вышли из строя.
Но Фу вспоминает, что его заинтриговала одна семья, которая не вписывалась в этот шаблон. Эти члены семьи рано проснулись, но не легли спать рано и почувствовали себя отдохнувшими всего после шести часов сна. Они были первыми людьми, у которых выявили семейную естественную непродолжительность сна — состояние, которое встречается в семьях, как и другие генетические особенности. Фу и Птачек связали свой сокращенный сон с мутацией в гене, называемом 2 декабря.
Исследователи продолжили генную инженерию 2 декабря мутация у мышей, показывающая, что животным нужно меньше сна, чем их однопометника. И они обнаружили, что одна из задач гена — помогать контролировать уровень гормона мозга под названием орексин, который способствует бодрствованию. Интересно, что дефицит орексина является основной причиной нарколепсии — расстройства сна, характеризующегося эпизодами чрезмерной дневной сонливости. Однако у людей с коротким сном выработка орексина увеличивается.
Со временем команда определила семь генов, связанных с естественной короткостью сна. В одной семье, в которой три поколения малоспали, исследователи обнаружили мутацию в гене, называемом АДРБ1который очень активен в области ствола мозга, дорсальном мосту, который участвует в регуляции сна. Когда ученые применили метод стимуляции этой области мозга у мышей, пробуждая их ото сна, мыши с АДРБ1 мутация просыпалась легче и дольше бодрствовала.
У пары отец-сын, спящей мало, исследователи выявили мутацию в другом гене, НПСР1который участвует в регуляции цикла сна/бодрствования.. Когда они создали мышей с той же мутацией, они обнаружили, что животные спят меньше времени, а в поведенческих тестах у них отсутствуют проблемы с памятью, которые обычно возникают после короткого ночного сна.
Команда также обнаружила две различные мутации в гене под названием ГРМ1в двух неродственных семьях с укороченными циклами сна. Опять же, мыши, у которых были созданы эти мутации, спали меньше, без каких-либо очевидных последствий для здоровья.
Как и мыши, люди, которые от природы спят недолго, похоже, невосприимчивы к пагубным последствиям лишения сна. Во всяком случае, они справляются чрезвычайно хорошо. Исследования показывают, что такие люди амбициозны, энергичны и оптимистичны, обладают замечательной устойчивостью к стрессу и более высоким болевым порогом. Возможно, они даже проживут дольше.
Основываясь на данных о людях с коротким сном, некоторые исследователи полагают, что, возможно, пришло время обновить старую двухпроцессную модель сна, именно так Птачек разработал идею третьего влияния. Обновленная модель может развиваться следующим образом: утром циркадные часы показывают, что пора начинать день, а гомеостаз сна сигнализирует, что вы выспались достаточно, чтобы встать с постели. Затем третий фактор — поведенческий импульс — заставляет вас выйти и выполнить свою работу, или найти себе пару, или добыть пропитание. Ночью процесс идет в обратном порядке, чтобы организм успокоился перед сном.
Возможно, люди, которые мало спят, настолько увлечены, что способны преодолеть врожденные процессы, которые удерживают других в постели.. Но может быть и так, что мозг людей, спящих с коротким временем сна, устроен настолько эффективно, что они способны делать больше с меньшими затратами.
Эффективный сон
«Не похоже, что в ваших семи-восьми часах есть что-то волшебное», — говорит Филлис Зи, директор Центра циркадной медицины и медицины сна Северо-Западного университета недалеко от Чикаго. Зи может представить бесчисленные способы повышения эффективности мозга тех, кто плохо спит. Есть ли у них более медленный сон, наиболее восстанавливающая стадия сна? Вырабатывают ли они большее количество спинномозговой жидкости, жидкости, которая омывает головной и спинной мозг, что позволяет им избавиться от большего количества отходов? Отличается ли скорость их метаболизма, помогая им быстрее засыпать и выходить из сна?
«Все дело в эффективности, эффективности сна — вот что я чувствую», — говорит Фу. «Что бы их организму ни требовалось во время сна, они могут сделать это за короткое время».
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Почему ты плохо спишь в отпуске
Недавние исследования Фу и Птачека показывают, что те, кто от природы мало спят, могут более эффективно удалять токсичные агрегаты мозга, которые способствуют нейродегенеративным расстройствам, таким как болезнь Альцгеймера. Исследователи скрестили мышей, у которых были гены короткого сна, с мышами, несущими гены, предрасполагающие их к болезни Альцгеймера. У мышей с болезнью Альцгеймера образовалось накопление аномальных белков — амилоидных бляшек и тау-клубков, — которые у людей являются признаками деменции. Но в мозгу гибридных мышей таких клубков и бляшек образовалось меньше, как будто мутации сна защищали животных.
Фу считает, что если бы она провела аналогичные исследования на моделях сердечно-сосудистых заболеваний, диабета или других заболеваний, связанных с лишением сна, она получила бы аналогичные результаты.
Более глубокие тайны сна
Пока неясно, как выявленные к настоящему времени гены короткого сна защищают людей от пагубных последствий плохого сна или как мутации в этих генах делают сон более эффективным. Чтобы получить ответ, Фу и Птачек начали приводить в свою совместную лабораторию людей, плохо спящих, чтобы измерить их мозговые волны во время сна. Их исследование сна было сорвано из-за пандемии, но они стремятся вернуть его в нужное русло.
Исследователи также заинтересованы в понимании других выбросов сна. Продолжительность сна, как и большинство других видов поведения, подчиняется колоколообразной кривой. Те, кто с коротким шпалой, находятся на одном конце кривой, а те, кто с длинным шпалой, — на другом.. Фу обнаружил одну генетическую мутацию, связанную с продолжительным сном, но долгоспящих людей сложно изучать, поскольку их график не соответствует нормам и требованиям общества. Людям, которые долго спят, часто приходится рано вставать, чтобы пойти в школу или на работу, что может привести к лишению сна и способствовать депрессии и другим заболеваниям.
СМОТРЕТЬ: Не высыпаетесь? Вот как исследователи говорят, что это влияет на ваше здоровье
Но хотя сон имеет сильный генетический компонент, он также может формироваться под воздействием окружающей среды. Знание того, что лучший сон возможен, и понимание основ этого могут указать путь к мерам по оптимизации сна, позволяющим большему количеству людей жить более долгой и здоровой жизнью.
В лаборатории Зи, например, пытались использовать акустическую стимуляцию для усиления медленных волн глубокого сна, которые улучшают обработку памяти и могут быть одним из секретов успеха людей с коротким сном. В ходе исследования они воспроизводили розовый шум — более мягкий и естественный звук, чем белый шум, более похожий на звук дождя или океана — пока участники исследования спали. На следующий день участники запомнили больше в ходе теста на запоминание и запоминание пар слов. «Мы можем улучшить память, но мы не заставляем их спать дольше или обязательно короче», — говорит Зи. «Я думаю, что нам еще многому предстоит научиться».
На данный момент исследователи рекомендуют людям сосредоточиться на том, сколько сна им нужно, понимая, что у разных людей оно будет разным. Птачек до сих пор злится, когда слышит, как кто-то проповедует, что все должны спать по восемь часов в сутки. «Это все равно, что сказать, что рост каждого члена населения должен быть 5 футов 10 дюймов», — говорит он. «Генетика работает не так».
Эта статья первоначально появилась в журнале Knowable Magazine, независимом журналистском издании Annual Reviews.
