Летучих мышей, птиц, черепах и людей объединяет, по крайней мере, одно: все они спят. Фактически, человек тратит на сон треть своей жизни, однако исследователи, занимающиеся изучением сна, до сих пор не знают, почему.
Сон защищает животного от опасностей.
Согласно журналу Science, предназначение сна является одной из 125 нерешенных загадок науки. Ни одна теория еще не получила подтверждения, а некоторые из них даже противоречат друг другу.
Новый анализ Джероама Сигеля, профессора психиатрии UCLA и руководителя Центра исследований сна в Semel Institute for Neuroscience, позволил сделать вывод, что основная функция сна — это повысить способность к выживанию животного и защитить его от рисков.
"С точки зрения выживания животных, сон, как правило, рассматривался как что-то негативное, так как спящее животное уязвимо пред хищниками и не может адекватно реагировать", — отмечает Сигел. Сон также может выполнять некоторые физиологические или нейронные функции, которые не могут быть выполнены в состоянии бодрствования.
Лаборатория Сигеля провела новое исследование сна разных видов животных, рассматривая утконоса, ехидну, яйцекладущих млекопитающих и т.д. Неактивные состояния характерны для широкого спектра видов — например для растений и простейших микроорганизмов. Эти виды имеют также состояния бездействия, которые отличаются от сна. Это говорит о том, что сон может быть необходим для мозга.
Зимняя спячка — это один из примеров состояния, которое регулирует поведение животных с точки зрения выживания. Небольшое животное не может мигрировать в зону более теплого климата, чтобы переждать зиму. Поэтому зимняя спячка помогает животному выживать: сокращает потребность в энергии, пище и защищает от хищников, так как животное прячется в подполье.
Почему в молодости мы спим лучше?
Продолжительность сна у того или иного животного определяется в зависимости от образа жизни: сроков принятия пищи, сроков миграции, периода ухода за детенышами и других факторов. Однако в отличие от спячки и апатии, сон быстро обратим: то есть, животные могут быстро проснуться, что позволяет оперативно реагировать на сенсорные сигналы.
Человеческий сон также рассматривался в исследовании. Он отличается высоким уровнем восприимчивости к происходящему вокруг. "Часто приводится пример, когда ребенок просыпается от происходящего в родительской спальне, но крепко спит в грозу", — говорит ученый. Спящий мозг человека воспринимает сенсорные сигналы и может проснуться в течение нескольких сотен миллисекунд.
Вес человеческого мозга в среднем составляет 2% массы тела, но потребляет 20% энергии, используемой во время спокойного бодрствования. Кроме сбережения энергии сон играет роль в деле выживании: например, сокращает риск причинения вреда, снижает потребление ресурсов и риск обнаружения хищниками.
"Дарвиновская теория может объяснить связанные с возрастом изменения в человеческом сне, — отметил Сигел. — Когда мы молоды, у нас довольно глубокий сон, потому что у нас довольно интенсивен обмен веществ, который в значительной степени сокращается во время сна. Крепость сна можно объяснить и тем, что вокруг люди, которые могут нас защитить. С возрастом интенсивность обмена веществ сокращается, и мы должны защищать себя от опасностей сами".