Ядро гипоталамуса использует циркулирующий мессенджер под названием «мелатонин» для передачи повторяющегося сигнала дня и ночи в организм. После наступления сумерек, вызванный СХЯ мелатонин быстро попадает в кровоток. Этот гормон не генерирует сон и не играет никакой роли в его процессе. Скорее он выполняет функцию посланника, который проходит через кровь, как городской глашатай, кричащий: «Слушайте, слушайте, ночь близка! Пора спать, пора спать!»

В течение ночи, пока мы спим, мелатонин постепенно выводится из организма. Его отсутствие сообщает мозгу и телу, что пришло время проснуться. С рассветом выброс мелатонина прекращается и в дневное время остается неактивным, пока цикл вновь не возобновится после наступления сумерек.

Сон имеет пять стадий, классифицируемых по тому, происходит ли во время них быстрое движение глаз (REM-фаза) или нет (NREM-фазы: 1, 2, 3 и 4-я). Мозг проходит через все эти стадии примерно пять раз за ночь, но каждый цикл не похож на предыдущий, потому что соотношение между REM- и NREM-фазами резко меняется в течение сна. В первой половине ночи бо́льшая часть сна не связана с быстрой фазой, а во второй количество времени, проведенного в этой стадии, сопровождаемой сновидениями, увеличивается. Самый глубокий сон происходит на стадиях 3 и 4. NREM-сон характеризуется медленными мозговыми волнами и всплесками активности, которые называются «веретенообразные вспышки» или «веретена сна». С другой стороны, электрическая активность, регистрируемая во время 5-й стадии сна, очень похожа на активность бодрствующего мозга.

В течение недели ведите дневник сна, чтобы определить все паттерны или личные привычки, которые помогают или мешают качеству сна. Если у вас есть фитнес-трекер или специальное приложение на телефоне или часах, вы можете использовать его для заполнения этой таблицы.

1 Бутылка вина (750 мл) = 10 единиц, один крепкий алкогольный напиток = = 1 единица, пол-литра крепкого пива = 3 единицы и пол-литра некрепкого пива = = 2 единицы.

Используйте информацию из этого Журнала сна для того, чтобы ответить на вопросы 1б, 2a, 3, 4, 5б и 6 во второй части этой главы (Цели для здоровья мозга: Сон).

Ваш мозг постоянно получает новую информацию, пока вы бодрствуете. Сон обновляет способность учиться и создавать новые воспоминания. Эти возможности неразрывно связаны между собой.

Различные типы памяти обрабатываются в разных частях мозга. Декларативная память (память на факты и события) относится к гиппокампу – той области, которая временно обеспечивает накопление новых воспоминаний.

Синхронная электрическая активность в REM-фазе позволяет отдаленным зонам мозга обмениваться информацией друг с другом, что способствует усилению новых знаний и закреплению свежих воспоминаний.

Во время быстрой стадии сна новая информация интегрируется с уже существующей. Это обновляет нашу внутреннюю модель мира, позволяя нам решать проблемы, понимать и развивать идеи. Если вы хотите чаще просыпаться с яркими мыслями и решениями в голове, убедитесь, что вы вписали достаточное количество REM-сна в свой план.

Все фазы сна имеют большое значение для здоровья мозга. Кроме рекомендуемого количества часов отдыха каждую ночь, вы также должны убедиться, что получаете достаточно как быстрого, так и медленного сна.

Существуют пределы возможностей гиппокампа, которые, по-видимому, определяются сном.

Двум группам здоровых взрослых людей с одинаковыми способностями было предложено изучить 100 пар лиц и имен. После этого одна группа спала в течение 90 минут, а другая – бодрствовала и занималась обычными делами (например, участники сидели в интернете или играли в настольные игры).

В шесть вечера, после дневного сна или активной деятельности, обе группы приступили к изучению уже другой партии из 100 пар лиц и имен. «Бодрствующая» группа показала более слабые результаты, чем «спящая», которая продемонстрировала двадцати процентное преимущество. Анализ электрической активности в их мозге связал такое пополнение знаний с NREM-фазой сна. Чем больше происходит всплесков активности во время сна, тем лучше восстанавливается способность к обучению.

Такая закономерность справедлива и для полноценного ночного сна. С возрастом способность нашего мозга производить веретенообразные вспышки уменьшается примерно до 60 % от общего объема, который был у нас в молодом возрасте. К сожалению, чем меньше веретен вырабатывается во время сна, тем хуже наши способности к обучению на следующий день.

Повторяющаяся цепь электрического тока между гиппокампом и корой головного мозга может отражать передачу только что приобретенной информации из временного хранилища в более устойчивое. Этот перенос освобождает гиппокамп от ресурсов, подготавливая его к получению новой информации после пробуждения.

Процесс создания воспоминаний состоит из трех подпроцессов: кодирования (или приобретения), сохранения и извлечения. Во время кодирования, когда вы получаете какую-то информацию из окружающей среды, в памяти создается новый хрупкий след. Он постепенно стабилизируется с помощью процесса укрепления, в результате чего новое знание внедряется в мозг, готовое к будущему извлечению.

Бодрствующий мозг настроен на кодирование и извлечение информации, в то время как спящий – на сохранение памяти. Сон в первой половине ночи намного эффективнее удерживает воспоминания в памяти и сохраняет их, чем сон во второй ее половине, так что убедитесь, что вы учитываете это в своем плане по улучшению сна. Чем глубже сон NREM-фазы, тем больше знаний вы сможете сохранить. Когда вы воспроизводите факты сразу же после их изучения, то активируется гиппокамп. Но когда вы вспомните ту же самую информацию после того, как хорошо выспитесь ночью, то будет задействована уже кора головного мозга. Все потому, что во время глубокого сна медленные волны и веретенообразные вспышки переносят новые данные из кратковременной памяти в гиппокампе в более устойчивое хранилище в коре головного мозга.

Итак, сон перед обучением помогает вам кодировать или усваивать новую информацию, а после учебного процесса он способствует закреплению воспоминаний.

Мозг сжигает много энергии, и для эффективной работы ему необходимо быть продуктивным. Каждый день ему приходится обрабатывать огромное количество информации. Даже если в мозге содержатся миллиарды нейронов, синапсов и связей, которые способны обрабатывать массу материала, его ресурсы не бесконечны.

Мы физически не способны – да нам это и не нужно – запоминать и сохранять всю получаемую нами информацию или опыт, или фиксировать каждую деталь, которую мы когда-либо помнили. Кроме закрепления воспоминаний, сон также может помогать избавляться от информации, которая нам не нужна или которую нам стоит забыть. Довольно интересный ритм электрической активности между гиппокампом и лобными долями – 10–15 раз при NREM-фазе – может означать, что гиппокамп сверяется с блоком управления в лобных долях. Именно здесь принимаются решения по фильтрации информации: является ли она важной или несущественной, нужно ли ее запомнить или отбросить.