Реакции организма на перелеты с севера на юг не так хорошо изучены. Технически часовые пояса при таком перемещении не меняются, но может произойти изменение соотношения света и темноты в сутках по мере удаления от экватора и к нему.

Хорошо известен такой феномен путешествий как «эффект первой ночи» (дискомфорт в новой атмосфере), который проявляется в нарушении сна, поскольку организм только приспосабливается к новым условиям.

Чтобы как можно быстрее настроить внутренние часы своего организма на ритмы рассвета и заката в новом часовом поясе, нужно как можно больше дневного времени провести вне помещения. Это особенно важно утром, чтобы настроить часы организма на новое время рассвета. Для тех, кому нужен индивидуальный план путешествия, могут воспользоваться онлайн-калькуляторами и посмотреть графики воздействия освещенности на основе расчетов с учетом места отправления и назначения, а также продолжительности полета (на многих специальных веб-сайтах есть калькуляторы смены часовых поясов).

Пребывание на естественном солнце на открытом воздухе рано утром и избегание искусственного яркого света в ночное время (включая телефоны и компьютеры) может быть лучшей стратегией в настройке новых ритмов. Перевод своих часов и часов телефона на время пункта назначения во время полета также может в этом помочь.

Итак, склонность ко сну зависит от степени накопленного недостатка сна (гомеостатический компонент S) и от времени суток (компонент циркадных часов C). Взаимодействие между этими процессами формирует основу для удивительного согласования периода сна ночью и консолидированного периода бодрствования в течение дня.

Сон необходим человеку для поддержания нормальных физических и психологических функций. Для исследования реакции мозга на отсутствие сна, учеными применяется экспериментальная депривация сна – это метод управления состоянием, позволяющий исследовать мозг в различных условиях при лишении или ограничении сна.

Под депривацией сна понимается недостаточное количество сна. Она может быть острой или хронической в зависимости от временного интервала исключения сна. Ограничение сна –это сокращение времени сна ниже исходного уровня человека или уменьшение количества сна, необходимого на регулярной основе для поддержания оптимальной работоспособности. К нарушениям сна относят фрагментированный сон, например, в случае таких нарушений, как апноэ во сне, когда частые пробуждения ослабляют динамику сна.

Депривация сна в обычной жизни – это распространенное нарушение, от которого страдают многие современные люди. Депривация сна влияет на познавательные способности, двигательную активность и настроение. Дефицит производительности в дневное время из-за депривации ночного сна наблюдается повсеместно и это приводит к значительным социальным, финансовым и человеческим проблемам. Представители многих профессий, включая сотрудников здравоохранения, регулярно работающие в ночные смены, часто бросают вызов своим когнитивным способностям.

Существует два типа депривации сна: частичная и полная. Частичная депривация сна определяется как «ночь сокращенного или прерывистого сна». Полное лишение сна (тотальная депривация сна) возникает, когда человек совсем не спит в течение обычного цикла сна/бодрствования. Например, пропущена одна или несколько ночей сна.

Большинство теорий сна созданы благодаря наблюдению за процессами, которые происходят во сне, а также с помощью изучения влияния депривации сна на состояние бодрствования после ограничений. Так, например, было показано, что если грызунов полностью лишить сна на нескольких дней, это вызывает изъязвление кожи, потерю веса, сепсис и, в конечном итоге, смерть экспериментальных животных. Первые исследования полной депривации сна были опубликованы в начале девятнадцатого века, они проводились на собаках и было показано, что без сна животные погибают в течение 7-14 дней, а состояние без сна приводит к тяжелому психическому истощению и дегенерации мозга. Чтобы предотвратить такой трагичный результат исследования, депривацию сна в экспериментах можно применять частично (несколько часов ограничений сна регулярно), что называют хронической частичной депривацией сна. Она также применяется для изучения функций сна у человека.

В последнее время активно применяются в исследованиях протоколы хронической депривации сна человека, и они показывают, что повторяющееся ограничение сна (например сон по 4 часа в сутки в течение 5 дней) может оказывать вредное воздействие не только на дневную бодрость, но и на познавательные (когнитивные) способности. Что очень важно понимать, потому что в повседневной жизни хроническая депривация сна становится обычным явлением и затрагивает миллионы людей, особенно представителей определенных профессий, например, медицины.

Негативное влияние депривации сна на качество ухода за пациентами было хорошо изучено при участии медицинского персонала. Например, при обучении в ординатуре интерны, работающие по графику с ночными сменами, допустили на 36% больше серьезных медицинских ошибок, чем стажеры, график которых включал больше сна. Цай с соавторами обнаружили, что одна ночь тотальной депривации сна увеличила ошибки действий по обнаружению и исправлению уже совершенных ошибок, а также подчеркнули невозможность избежать повторных ошибок после ошибочных ответов. Возникает порочный круг между ухудшением производительности и ухудшение механизмов исправления ошибок, что неизбежно приводит к совершению еще большего количества последовательных ошибок.

Были проведены исследования по распространенности депривации сна и среди военнослужащих. Снижение работоспособности военнослужащих, лишенных сна, является значительным. Одна ночь депривации сна имеет тенденцию снижать когнитивные способности на 30–40%, тогда как две ночи депривации сна могут привести к снижению уже от 60% до 70% производительности.

Для того, чтобы понимать значение каждой фазы сна, депривация может применяться выборочно к определенным периодам сна. Например, проводятся эксперименты с ограничением только быстрого или только медленного сна.

Благодаря таким методам было установлено, что фазы быстрого сна повышает возбудимость центральной нервной системы и усиливает мотивационное поведение, но не оказывает влияния на обучение. Считается, что у людей депривация быстрого сна не вредна, а также может применяться в лечении депрессии. Есть исследования, которые показали, что при эндогенной депрессии состояние пациентов улучшается после избирательной депривации фазы быстрого сна. В пользу этого явления также свидетельствует факт, что некоторые антидепрессанты, лишающие быстрого сна, также показывают свою эффективность. Избирательная депривация быстрого сна облегчает симптомы депрессии, а антидепрессанты, которые уменьшают или устраняют быстрый сон, улучшают настроение.

О связи депрессии и фазы быстрого сна свидетельствуют также и исследования на животных, в которых показано, что поражения префронтальной коры головного мозга вызывают и депрессивное поведение и изменения в фазе быстрого сна одновременно.

Тем не менее, в обыденной жизни, врачи не видят угроз здоровью в депривации фазы быстрого сна. Например, известен медицинский случай, в котором сообщается о том, что человек, перенес поражение ствола мозга в 20 лет, но, к счастью, выздоровел. При его повторном обследовании в 33 года было обнаружено, что он полностью лишен быстрого сна. Тем временем этот человек закончил юридическую школу и стал успешным адвокатом и вел вполне обычный образ жизни. Это наводит на мысль о том, что даже полная потеря фазы быстрого сна на несколько лет может оказать минимальное влияние на нормальную работу мозга не мешает обыденной деятельности.