Тим обратился ко мне за помощью, чтобы справиться с бессонницей. «Говорят, вы помогаете людям навести порядок в голове. У меня полный кавардак», – начал он. И на работе, и дома он находился в состоянии постоянного стресса. В его компании прошла волна сокращений, и теперь ему приходилось выполнять двойной объем работы. Однако он не осмеливался возражать или жаловаться, чтобы не попасть в число кандидатов на увольнение.
Кроме того, ему урезали зарплату на 10 %. Его жена была чрезвычайно этим недовольна, так как ей пришлось вернуться на работу, чтобы они могли оплачивать обучение двух дочерей. Атмосфера дома особенно накалялась по вечерам, когда Тим старался немного расслабиться, чтобы спокойно заснуть.
Во время нашей первой встречи Тим выглядел очень напряженным, и было очевидно, что его мучает бессонница. Я спросил, как он справляется со стрессовой ситуацией на работе. «Никак не получается сконцентрироваться и проснуться, – признался он. – Не помогают даже пять чашек кофе до обеда». Он рассказал, что все вечера проводит за компьютером в поисках вакансий на случай, если его все-таки уволят.
Тиму было сорок с небольшим, но выглядел он на все пятьдесят. Это впечатление усиливал его внушительный живот. Когда я выразил опасения по поводу его здоровья, он лишь саркастически рассмеялся: «Это последнее, что меня беспокоит. Сейчас мне нужно выбраться из болота, которое меня засасывает. Здоровье подождет». Когда я заметил, что здоровье, если обращать на него внимание, поможет ему «выбраться из болота», он точно еле сдержался, чтобы не выскочить из кресла и не сбежать прочь.
Некоторое время Тим обдумывал, какие у него есть варианты, а затем безнадежно пожал плечами, словно говоря, что он постарается сделать над собой усилие. Мы начали анализировать, как улучшить его сон. Он сразу же попросил меня выписать ему снотворное. Я объяснил, что от таблеток бывают разные побочные эффекты, включая проблемы с концентрацией внимания на следующий день. «И что же мне делать? – воскликнул Тим. – Я никак не могу заснуть. Не помогают даже два стакана вина».
Тогда я спросил его, бывает ли так, что он просыпается среди ночи и никак не может снова уснуть. «Так и есть. Откуда вы знаете?» – удивился Тим.
«Это основной симптом того, что накануне вечером вы выпивали», – объяснил я.
«Ну и что же мне делать?» – устало спросил он.
«Прежде всего прекратите делать то, что только усиливает вашу бессонницу». Я сказал, что нужно отказаться от кофе в первой половине дня и от алкоголя по вечерам. Кроме того, необходимо меньше сидеть за компьютером перед сном.
«Вернитесь с небес на землю», – воскликнул Тим, качая головой.
Я объяснил, что мозг получает световые сигналы от компьютера через сетчатку глаза и что эти сигналы заставляют мозг функционировать так, словно за окном день, а не ночь, поскольку свет подавляет выработку гормона сна – мелатонина. Тим заинтересовался и казался уже не таким недоверчивым.
Затем я посоветовал ему постараться немного снизить температуру тела ночью. Один из эффективных способов это сделать, а также избавиться от излишков накопившегося в организме кортизола, – физические упражнения за три-шесть часов до сна.
«Но к вечеру я и так буквально валюсь с ног!» – запротестовал Тим.
Я объяснил, что упражнения помогут ему создать запас энергии на следующий день и снизят уровень тревожности. Он будет чувствовать себя гораздо более энергичным и сконцентрированным, а его стрессоустойчивость значительно повысится.
«А как насчет перенастройки мозга?» – спросил Тим так, словно мы планировали просто наложить повязку на проблемные места.
«Физические упражнения и сон помогут вам не только наладить здоровый образ жизни, но также создадут условия для процессов нейропластичности головного мозга и нейрогенеза», – резюмировал я.
Динамичный ритм жизни современного общества способствует формированию привычек, затрудняющих процессы нейропластичности и нейрогенеза, как это произошло с Тимом. У нас физическая нагрузка меньше, чем была у предков, но при этом мы потребляем больше калорий. Кроме того, у нас повысилось потребление трансжирных кислот и насыщенных жиров. Иными словами, современные люди набирают излишний вес, усиливая таким образом проблемы со сном. Эти беспокоящие тенденции вместе с необходимостью долго добираться до работы и с работы, постоянными телефонными звонками, электронными письмами, многозадачностью с отправлением текстовых сообщений и характером современных СМИ, стремящихся преподносить одни сенсации, только повышают уровень кортизола в организме, что негативно сказывается на мозге. Бессонница и плохая физическая форма вносят свою лепту.
Физические упражнения и головной мозг
Все хотят быть в хорошей физической форме. Вот только регулярные занятия спортом у многих слишком часто переходят в категорию тех дел, которые выполняют, только когда это удобно. В этой главе я объясню, почему физические нагрузки обязательно должны быть включены в распорядок дня. Нет другого настолько же эффективного способа запустить процессы нейропластичности и нейрогенеза.
Физические упражнения прямо и немедленно воздействуют на физические и эмоциональные симптомы стресса. Упражнения снимают остаточное напряжение в нервно-мышечном веретене, в результате чего прерывается петля реакции на стресс со стороны головного мозга. Прерывая петлю реакции на стресс, вы даете мозгу понять, что организм больше не испытывает стресс и можно расслабиться.
Раньше считалось, что физические нагрузки способствуют укреплению здоровья из-за благоприятного воздействия на систему кровообращения и сердце. Недавние исследования не только подтвердили это утверждение, но и доказали, что упражнения способствуют более активному снабжению мозга кислородом и укреплению мелких кровеносных сосудов – капилляров.
Физические упражнения снижают кровяное давление за счет повышения работоспособности сердечно-сосудистой системы. При увеличении частоты сердцебиения начинается синтез предсердного натрийуретического гормона (ПНГ) в предсердиях. Этот гормон сдерживает реакцию организма на стресс, затормаживая функцию оси ГГН и ее реакции «бей или беги».
Это происходит за счет того, что ПНГ преодолевает гематоэнцефалический барьер и присоединяется к рецепторам гипоталамуса, ослабляющим активность оси ГГН. Тем временем другие области мозга, включая миндалевидное тело, синтезируют ПНГ. Этот гормон подавляет кортикотропин-рилизинг фактор, о котором шла речь в главе 2 и который является частью цепочки нейрохимических процессов, стимулирующих реакцию «бей или беги» и возникновение паники. Таким образом, ПНГ блокирует один из наиболее весомых факторов развития панического состояния. Он также останавливает выброс адреналина и снижает уровень сердцебиения, подавляя еще одну причину панической атаки. Вся эта деятельность ПНГ помогает сохранять спокойствие.
Аэробные упражнения снижают тревожность. Психологические изменения, происходящие при занятиях спортом, превышают негативный эффект психологических факторов, способствующих повышению тревожности. Например, в ходе одного из исследований участникам был введен тетрапептид холецистокинина (CCK-4) фрагмент гормона холецистокинина, характерный своей способностью вызывать тревогу даже у здоровых и психологически устойчивых взрослых людей. Было отмечено, что если участники эксперимента до введения вещества в течение 30 минут занимались физическими упражнениями, то уровень тревоги у них был ниже, чем когда они просто отдыхали перед введением вещества.
Физические упражнения способствуют снижению стресса благодаря тому, что они:
• отвлекают внимание;
• снижают мышечное напряжение;
• поддерживают ресурсы мозга (нейропластичность и нейрогенез);
• повышают синтез ГАМК и серотонина;
• улучшают стрессоустойчивость и самоконтроль;
• мобилизуют чувства для совершения действий.
Результаты одного из исследований показали, что программа аэробных упражнений из 12 занятий способствует снижению некоторых симптомов посттравматического стрессового расстройства (ПТСР). Это значительное достижение, так как симптомы ПТСР долгосрочны и нерегулярны. Физические упражнения должны входить в комплексную стратегию профилактики и лечения общей тревожности и ПТСР. Физические упражнения повышают уровень специфических нейромедиаторов, имеющих антидепрессивный эффект. Вот одна из схем того, как это происходит: благодаря физическим упражнениям повышается синтез нейромедиаторов ГАМК и серотонина. Самые простые движения тела вызывают выброс ГАМК, основного ингибиторного нейромедиатора. Антидепрессанты в форме лекарственных препаратов, такие как «Валиум» или «Ативан», воздействуют на рецепторы ГАМК, чтобы успокоить человека, но они обладают серьезными побочными эффектами, включая развитие депрессии. Кроме того, они вызывают зависимость. Как только человек перестает принимать эти препараты, симптомы тревожности возвращаются и усиливаются.
Физические упражнения повышают уровень серотонина, тогда как его низкий уровень связывают с депрессией и беспокойством. Уровень серотонина повышается, когда организм расщепляет жирные кислоты, служащие «топливом» для мышц. Эти жирные кислоты конкурируют с аминокислотой триптофаном (участвующей в синтезе серотонина) за место на транспортных белках, что повышает концентрацию жирных кислот в токе крови. После преодоления гематоэнцефалического барьера триптофан начинает участвовать в синтезе серотонина. Синтез серотонина также повышается под действием белка BDNF, на количество которого влияют в том числе физические упражнения.
В своей книге Spark: The Revolutionary New Science of Exercise and the Brain («Искра: Революционно новая наука о физических упражнениях и мозге») Джон Рэти отмечает, что регулярная аэробная нагрузка успокаивающе действует на организм и повышает стрессоустойчивость. Аэробные упражнения повышают порог физических реакций. Они способствуют укреплению инфраструктуры нейронов головного мозга за счет активации генов, отвечающих за синтез особых белков, защищающих клетки от повреждений и болезней.
Физические упражнения повышают порог стрессоустойчивости нейронов. Некоторые люди жалуются, что устают, выполняя упражнения. На это я всегда отвечаю, что это очень хорошо. Фактически к этому стоит стремиться, занимаясь спортом, потому что вы точно знаете, что получаете взамен. Вы выходите из зоны комфорта и становитесь сильнее. Рэти отмечает, что физические упражнения стимулируют процесс «стресс-восстановление», который способствует укреплению тела и мозга. На клеточном уровне этот процесс происходит по трем направлениям:
• реакция окисления;
• реакция обмена веществ;
• реакция раздражения (возбуждения).
Оксидативный стресс происходит в клетках во время преобразования глюкозы в энергию, что позволяет клеткам «сжигать топливо». При поглощении глюкозы клетками выделяются побочные вещества. Митохондрии, которые называют «энергетическими станциями» клетки, обеспечивают синтез из глюкозы аденозинтрифосфата (АТФ) универсального источника энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. В результате этого происходит образование свободных радикалов, о чем рассказывалось в главе 5. Как правило, клетки производят защитные энзимы в качестве внутренних антиоксидантов, которые ликвидируют побочные продукты. Когда клетки не в состоянии синтезировать достаточное количество АТФ, происходит метаболический стресс: у клеток словно заканчивается «топливо». Это происходит или из-за недостатка глюкозы, или из-за того, что глюкоза не может попасть в клетку. Наконец, когда в клетках синтезируется недостаточно АТФ, чтобы поддержать возросшую потребность в энергии из-за избыточной активности глутаминовой кислоты, наступает эксайтотоксический стресс.
К счастью, физические упражнения обеспечивают механизмы восстановления, способные справиться с разными типами стрессов. Эти механизмы восстановления укрепляют весь организм, включая мозг. Процесс «стресс-восстановление» выходит за рамки простого укрепления и способствует фактической перестройке на разных уровнях.
Названия молекул, наиболее активно участвующих в восстановительных процессах, звучат как наборы букв, но эти молекулы выполняют чрезвычайно важные функции. Например, физические упражнения стимулируют выработку следующих белков:
• инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1, или IGF-1);
• фактор роста эндотелия сосудов (VEGF);
• фактор роста фибробластов (FGF-2).
ИФР-1 – белок, синтез которого осуществляется в мышцах, когда клетки нуждаются в энергии во время физической активности. Он повышает образование рецепторов для приема инсулина. Так как глюкоза – основной источник энергии для мозга, ИФР-1 участвует в процессе доставки глюкозы в клетки мозга и управляет уровнем глюкозы. ИФР-1 взаимодействует с белком BDNF, количество которого в мозге повышается во время физических упражнений, и вместе они активируют нейроны для синтеза серотонина и глутаминовой кислоты. Несмотря на то что при хроническом стрессе повышается уровень кортизола и снижается уровень ИФР-1, физические упражнения меняют эту ситуацию на обратную.
Снабжение клеток «топливом» для выработки энергии – процесс чрезвычайно важный. Физические упражнения – один из способов укрепления сосудистой системы и роста новых сосудов. Сигнальный белок VEGF вырабатывается клетками для стимулирования роста новых сосудов в существующей сосудистой системе в организме и мозге. VEGF повышает проницаемость гематоэнцефалического барьера, что позволяет веществам, необходимым для процесса нейрогенеза, попадать в клетки мозга во время физических упражнений.
Наконец, факторы роста фибробластов играют ключевую роль в процессе нейрогенеза. Они стимулируют регенерацию и рост тканей в организме, а находясь в мозге, участвуют в процессе долгосрочной потенциации (Ratey, 2008).
В совокупности эти восстанавливающие факторы предотвращают разрушительное воздействие хронического стресса, контролируют уровень гормона стресса кортизола, а также повышают выработку регулирующих нейромедиаторов (серотонина, дофамина и норадреналина), благодаря чему человек сохраняет спокойствие и позитивный настрой и чувствует себя полным энергии. Кроме того, доказано, что физические упражнения стимулируют некоторые генетические процессы, укрепляющие здоровье, долговечность и иммунологические функции мозга. Вызванная физическими упражнениями транскрипция – генетический процесс биосинтеза молекул РНК на соответствующих участках ДНК – помогает обеспечивать свойство нейропластичности головного мозга, включая стимулирование выработки белка BDNF, который способствует улучшению памяти, а также процессу нейрогенеза в гиппокампе.
Когда во время физических упражнений увеличивается циркуляция крови, запасы белка BDNF, скопившиеся возле синапсов, освобождаются. Во время физических упражнений ИФР-1, VEGF и FGF-2 проникают через гематоэнцефалический барьер, через сеть капилляров, а также через слой защитных клеток, предотвращающих, например, проникновение в клетки бактерий. Эти три белка взаимодействуют с BDNF для стимулирования на молекулярном уровне процессов, отвечающих за обучение и запоминание.
Стволовые клетки способны дифференцироваться в нейроны и клетки глии в ходе процесса, который активизируется благодаря физическим упражнениям. Тем не менее одни лишь физические нагрузки не обеспечат поддержку новых нейронов. Как показывают результаты исследований, для этого необходима также интеллектуальная среда. Иными словами, для сохранения функциональности новых нейронов требуется сочетать умственную деятельность с физическими нагрузками. Вероятно, поэтому некоторые профессиональные спортсмены отличаются интеллектом, а некоторые им не блещут.
Доказано, что физические упражнения, особенно при выполнении их в новой, стимулирующей обстановке, способствуют процессу нейрогенеза. Обучение чему-то новому – важное условие, так как развитие новых нейронов происходит в области гиппокампа, отвечающего за функции обучения (памяти). Таким образом, физические упражнения и обучение чему-то новому в совокупности стимулируют нейрогенез. Благодаря физическим упражнениям новые нейроны образуются, а благодаря обучению они выживают. Поэтому наиболее эффективными можно назвать физические упражнения, при которых происходит повышение активности сердечно-сосудистой системы и обучение какому-то новому навыку.
Самых лучших результатов добивается человек, который добровольно и осознанно решает регулярно заниматься спортом. В этом случае он не испытывает стресса, а в его мозге продуцируются тэта-волны, появляющиеся, когда мозг сосредоточен на одном источнике информации. Тэта-ритм не продуцируется, когда человек ест, пьет или автоматически выполняет какие-то действия. Занятия спортом – это не то, что человек выполняет механически, в силу привычки; это осознанное решение. Так как за процесс принятия решений отвечает лобная доля, активация этой области головного мозга – основная часть процесса нейрогенеза. Иными словами, невозможно научиться чему-то новому, если не приложить к этому усилий и не сосредоточить на этом внимание.
Подведем итоги сказанному: существуют убедительные доказательства, что физические упражнения стимулируют процесс обучения. Однако этот эффект проявляется после занятия физическими упражнениями, потому что во время интенсивных упражнений кровь отливает от префронтальной коры, чтобы помочь организму справиться с физической нагрузкой. Так как префронтальная кора – центр исполнительных функций мозга, без ее участия процесс обучения невозможен. После завершения физических упражнений кровь вновь приливает к префронтальной коре, а человек получает повышенную способность к концентрации. Так что, как советовал Джон Рэти, не стоит готовиться к поступлению на юридический факультет, не отрываясь от эллиптического тренажера в спортзале. Для максимального результата начните штудировать учебную литературу после того, как позанимаетесь спортом.
Можно ли включить физические упражнения в школьную программу, чтобы помочь ученикам повысить свои когнитивные навыки? Один из подобных примеров – эксперимент в городе Нейпервилле к западу от Чикаго. Там в школьную образовательную программу включили физическую подготовку, чтобы улучшить академическую успеваемость и социальное поведение школьников. Когда ученики восьмого класса приняли участие в Международном мониторинговом исследовании качества школьного математического и естественно-научного образования TIMSS (в выполнении этого международного теста участвовали 230 тысяч школьников из разных стран мира), они заняли первое место по результатам в секции естественно-научного образования и шестое в секции математики (после Сингапура, Кореи, Тайваня, Гонконга и Японии). Для понимания контекста учтите тот факт, что 50 % школьников из перечисленных азиатских стран обычно занимают верхние строчки международных образовательных рейтингов, в то время как в США этого уровня достигают только 7 % учеников. Таким образом, для США результаты школьников из Нейпервилла были значительно выше средних.
Результаты эксперимента обусловлены многими факторами. Одним из них может быть то, что только в 6 % классов старшей школы в США проводятся уроки физической культуры или занятия в спортзале. Другим фактором может быть то, что американские школьники проводят в среднем пять часов в день перед экраном телевизора, монитора компьютера или мобильного устройства. Положительное влияние физических упражнений на процесс обучения привлекло внимание департаментов образования некоторых штатов. Согласно данным департамента образования Калифорнии, школьники с более высокими показателями уровня физической подготовки также имеют более высокие результаты тестов, кроме того, физические упражнения в целом оказывают положительное влияние на память учеников, концентрацию и поведение в классе.
Физические упражнения как лекарство
Физические упражнения можно считать эффективным лекарством, в то время как недостаток физической активности негативно сказывается на состоянии здоровья. Доказательства разнообразного положительного влияния физических упражнений на здоровье собираются уже в течение более чем полувека.
Согласно результатам исследований, физические упражнения снижают риск возникновения воспалительных процессов в организме. Например, в ходе обширного исследования, в котором изучили истории болезней 13 478 человек в возрасте старше 20 лет, выяснилось, что физические упражнения снижают уровень С-реактивного белка (CRP) белка плазмы крови, концентрация которого повышается при воспалении. Была выявлена зависимость: чем больше физическая нагрузка, тем ниже уровень CRP. Только у 8 % людей, активно занимающихся спортом, уровень CRP был повышен, в то время как число людей, не занимающихся спортом, но имеющих повышенный уровень CRP, составило 21 %. Положительный эффект от физической нагрузки на организм проявляется в любом возрасте. Опрос 800 мужчин и женщин в возрасте 70–75 лет показал, что как умеренные, так и интенсивные физические нагрузки коррелируют с низким уровнем CRP.
Хотя недостаток физических упражнений негативно сказывается на стволовых клетках мозга и их дифференциации, не менее вредны и чрезмерные физические нагрузки. И наоборот: умеренные и интенсивные физические нагрузки способствуют развитию стволовых клеток. Отсюда можно сделать вывод: для здоровья мозга одинаково вредны крайности в виде отсутствия физических упражнений или чрезмерного их количества. Физические упражнения должны быть умеренными или интенсивными.
Даже если человек просто думает о физических упражнениях, в головном мозге активируются те же самые нейронные системы. Было проведено сравнение эффекта от мысленного и фактического выполнения упражнений на основании наблюдения за активностью коры головного мозга и последующими физическими результатами. Мысленное выполнение физических упражнений не только вызвало изменение в мозге, но также привело к улучшению фактического выполнения тех же упражнений.
Это открытие заставило ученых задаться вопросом: как мысленное выполнение физических упражнений влияет на их последующее фактическое выполнение. И ученые выяснили, что после пяти дней мысленной практики и последующих двух часов фактической практики выполнения упражнений результат улучшился настолько же, как после пяти дней фактического выполнения упражнений!
Это открытие подтвердило давно существующее убеждение спортивных психологов, что визуализация и мысленная репетиция выступления спортсмена могут повысить результативность его фактического выступления. Причем это не зависит от вида спорта.
Вы сами в состоянии проверить, что чем скорее сможете представить себя выполняющим какое-то действие, тем быстрее фактически сможете это сделать. Но существуют определенные ограничения, связанные с тем, что сознание и мозг – это два аспекта одного процесса. Например, если вы правша, вам будет проще и представить, что вы поднимаете правую руку, и фактически поднять правую руку, чем представить, что вы поднимаете левую руку, и поднять ее.
Это ограничение сохраняется, даже если у человека парализована половина тела. Он также быстрее шевелит действующей рукой и представляет себе это действие. Так происходит, потому что при движении и мысленном представлении движения активируются одни и те же системы мозга.
Организация здорового сна
Активное изучение процесса сна человека продолжается вот уже более 80 лет. С 1930‑х годов ученые способны определять типы и стадии сна.
Первая стадия сна – это переходный период между состоянием бодрствования и сном. Она характеризуется быстрыми волнами мозга. Если разбудить человека в этот период, то он, вероятно, скажет, что не спал. Вторая стадия сна – неглубокий, или легкий, сон с доминированием тэта-волн. Многие пациенты, страдающие от бессонницы, жалуются, что не могут спать, хотя на самом деле они находятся в этой стадии сна. Половину всего времени человек проводит в стадии легкого сна. Когда человек испытывает стресс, продолжительность этой стадии относительно следующей увеличивается.
Стадии 3 и 4 считаются стадиями глубокого сна. В них мозг продуцирует медленные волны, или гамма-волны. В стадии глубокого сна, пока все функции организма замедлены, происходит восстановление иммунной системы. Если лишать человека глубокого сна, это негативно скажется на его иммунной системе и спровоцирует развитие болезней. При стрессе в организме повышается выброс адреналина и норадреналина, что сокращает медленноволновой сон. При недостатке сна организм сразу переходит на стадию глубокого сна, что свидетельствует о его важности для здоровья.
Следующая стадия – быстрый сон, или стадия быстрых движений глаз (БДГ-сон, REM-сон). Если разбудить спящего в этой стадии, чаще всего он расскажет о ярком сновидении. С возрастом ее продолжительность сокращается. В этой стадии большинство функций организма активированы практически как в состоянии бодрствования: например, обмен веществ и возбуждающие нейромедиаторы. По этой причине стадию быстрого сна называют парадоксальным сном. Человеку может сниться, что он бежит, и большинство систем его организма будет функционировать так, словно он действительно бежит.
Хотя стадия быстрого сна наступает примерно каждые 90 минут, бóльшая часть глубокого сна происходит на позднем этапе цикла сна. У здоровых взрослых людей эта стадия занимает 25 % от общего времени сна.
Цикл сна, или циркадный ритм
Периоды сна и бодрствования зависят от времени суток и освещенности. Свет попадает на сетчатку глаза, и информация об этом отправляется в гипофиз, расположенный в центральной области мозга. Реакцией гипофиза на свет является прекращение выработки мелатонина, что дает мозгу сигнал о том, что наступил день. При наступлении темноты сетчатка глаза отправляет в гипофиз информацию о том, что для торможения нервных реакций человека пора синтезировать мелатонин. Этот цикл носит название циркадного ритма.
Так как уровень освещенности в течение дня влияет на сон, постарайтесь получить максимальное количество яркого света, чтобы настроить свой циркадный ритм в соответствии с естественным циклом дня и ночи. Если вы страдаете от бессонницы, не сидите за компьютером допоздна, потому что излучение от компьютера – тоже свет, который по ошибке будет настраивать мозг вести себя так, словно наступил день. Так как ваш циркадный ритм может перестать совпадать с естественным циклом дня и ночи, в течение нескольких часов до того, как отправиться спать, постарайтесь находиться в условиях мягкой, комфортной освещенности.
Циркадный ритм связан не только с уровнем освещенности, но и с температурой тела. В идеале, когда вы ложитесь спать ночью, температура вашего тела должна постепенно снижаться. Непосредственно перед пробуждением утром температура тела начинает повышаться. Когда вы встаете с кровати и начинаете двигаться, вы обеспечиваете дальнейшее повышение температуры тела.
Если у вас бессонница, то могут возникнуть проблемы с регулированием температуры тела: она будет повышаться в ночное время, когда должна была бы снижаться. Причиной этого становится, в частности, отсутствие физических упражнений в течение дня. Благодаря физическим нагрузкам днем, ночью температура вашего тела снизится.
Сон и функции мозга
Сон чрезвычайно важен для поддержания функций головного мозга. Регулярный недосып приводит к возникновению разных проблем. Например, уже доказано, что сон играет ключевую роль в определенных генетических процессах, в синтезе белков, выработке миелина. Без миелина нейроны не способны формировать эффективные нейронные связи. Сон также очень важен для синтеза и переноса холестерина – существенного составного компонента миелина.
Даже недельная депривация сна становится причиной набора веса, так как в организме увеличивается выработка гормона грелина, стимулирующего аппетит. Одновременно в организме снижается выработка гормона лептина, подавляющего аппетит. Особенность аппетита в состоянии депривации сна заключается в том, что наблюдается тенденция к потреблению углеводосодержащих продуктов, сладостей, высококалорийной пищи. Потребление таких продуктов на 33–45 % выше у людей, испытывающих нехватку сна, по сравнению с теми, кто спит достаточно. При этом им не хочется фруктов, овощей или белковых продуктов.
В состоянии депривации сна у человека снижается концентрация внимания, ухудшается способность к обучению и запоминанию. Чем дольше человек находится в этом состоянии, тем сильнее угнетаются эти основополагающие функции. Недавнее открытие стало одним из наиболее революционных: оказывается, в определенной области гиппокампа происходит рост новых нейронов. Результаты исследований доказывают, что недостаток сна препятствует способности этих стволовых клеток расти и становиться новыми нейронами. Усиление синаптических связей играет ключевую роль в формировании воспоминаний. Во время сна неустойчивые следы воспоминаний меняют конфигурацию на более устойчивую для долгосрочного хранения информации (Frank, Issa и Stryker, 2001). Таким образом, во время сна впечатления, полученные в течение дня, восстанавливаются и консолидируются.
Выражение «утро вечера мудренее» на самом деле имеет глубокий смысл. Утром вы не только физически полны сил и энергии, но и в состоянии свежим взглядом увидеть полную перспективу на основе более устойчивых важных воспоминаний предыдущего дня. Благодаря этому расширению процесса нейропластичности, который начинается днем и продолжается во время сна, вы смотрите на ситуацию под разными углами. Недаром в истории известны примеры великих научных открытий, совершенных после хорошего сна.
Например, Дмитрию Менделееву идея организации химических элементов в периодическую таблицу по их атомной массе пришла именно во сне. Немецкий фармаколог Отто Лёви, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1936 года, рассказывал, что он проснулся посреди ночи с ясным пониманием того, как происходит передача нервных импульсов между нейронами с помощью химических веществ, которые мы сегодня называем нейромедиаторами.
Как избежать бессонницы
Некоторые люди предпринимают попытки улучшить качество сна с помощью методов, только усугубляющих проблемы со сном. Практически у каждого из нас хотя бы раз в жизни была бессонница, а для многих она – постоянная головная боль. Примерно половина населения испытывает проблемы со сном раз в неделю, а у 15 % они наблюдаются два раза в неделю или чаще. Эти проблемы особенно характерны для людей, испытывающих тревожность или депрессию. Человеку в состоянии напряжения, голова которого занята множеством мыслей, трудно расслабиться, чтобы спокойно заснуть. Стресс повышает уровень возбуждающих нейромедиаторов норадреналина, адреналина и кортизола, которые обычно подавляются в ночное время. В состоянии стресса, тревожности или депрессии человек еще больше «накручивает» себя, думая о том, что ожидает его на следующий день.
Развитие бессонницы определяют многие факторы, включая возраст, заболевания и употребляемые лекарственные средства. С возрастом качество сна у человека ухудшается. Кроме того, есть множество факторов, связанных с образом жизни и внешней средой и влияющих на возникновение бессонницы, например:
• плохой воздух в спальне;
• физические упражнения перед сном;
• высокая температура тела;
• отсутствие физических упражнений;
• кофеин;
• сон в дневное время;
• никотин;
• использование компьютера поздно ночью;
• алкоголь;
• сахар;
• высокая температура в спальне;
• обильная еда перед сном;
• случайные и новые шумы;
• голод;
• свет.
Кофеин вызывает бессонницу, так как блокирует рецепторы аденозина в мозге. Аденозин играет роль в стимуляции сна, особенно глубокого.
Алкоголь ведет к сокращению стадий глубокого и быстрого сна. Он также вызывает пробуждение в середине цикла сна, потому что действие алкоголя к этому времени проходит. По некоторым оценкам, 10 % всех проблем со сном вызывает алкоголь. Если у вас возникли проблемы со сном и вы пытаетесь решить их с помощью алкоголя, нужно сделать все с точностью до наоборот: не употребляйте алкоголь за несколько часов до того, как отправитесь спать, или не пейте вообще.
Если обычно вы просыпаетесь рано утром и не можете вновь уснуть, постарайтесь находиться на ярком свету рано утром. Так ваш гипофиз не будет производить мелатонин в течение дня, а температура тела будет самой низкой во время сна. Если вы просыпаетесь в середине ночи и не можете уснуть, постарайтесь находиться на ярком свету утром попозже. Это поможет обеспечить более низкую температуру тела в середине цикла сна и позволит продолжать спать, не просыпаясь.
Заболевания, связанные с бессонницей:
• фибромиалгия;
• рак;
• болезнь Хантингтона;
• астма;
• заболевания почек;
• гипертония;
• гипертиреоз;
• заболевания сердца;
• болезнь Паркинсона;
• бронхит;
• эпилепсия;
• артрит.
Бессонницу вызывают и некоторые лекарственные препараты. К сожалению, многие врачи не предупреждают пациентов о том, что у назначенных ими лекарств есть побочные эффекты в виде нарушения сна.
Некоторые лекарственные препараты, вызывающие бессонницу:
• деконгестанты;
• препараты против болезни Паркинсона;
• кортикостероиды;
• препараты против астмы;
• диуретики;
• препараты для подавления аппетита;
• препараты для лечения сердечных заболеваний;
• препараты для лечения заболеваний почек.
Гигиена сна
Существует несколько способов улучшения качества сна, включая физические упражнения, правильное питание, яркий свет в течение дня и прохладную спальную комнату. Ученые Стэнфордского университета исследовали влияние физических упражнений на качество сна в возрастной группе 55–75 лет и обнаружили, что те люди, которые занимались физическими упражнениями в течение 20–30 минут во второй половине дня, вечером засыпали в два раза быстрее. Два метаанализа подтвердили, что физические упражнения способствуют повышению общего качества сна. Эти же исследования показали, что физическая нагрузка увеличивает продолжительность не только сна, но и, в частности, стадии глубокого сна.
Заниматься физическими упражнениями лучше всего за три-шесть часов до сна: физическая активность повышает частоту сердцебиения и общую температуру тела, но до момента отхода ко сну эти показатели успевают вернуться в норму. Аэробные упражнения оказывают успокаивающий эффект, что также способствует хорошему сну. Кроме того, хорошему глубокому сну способствует прохладная температура в спальной комнате. В теплой спальне, наоборот, сон будет поверхностным. Горячая ванна настраивает на сон. Во время приема горячей ванны температура тела поднимется, но к моменту засыпания она снизится.
Важное влияние на качество сна оказывает характер питания. Продукты, богатые триптофаном (аминокислотой, которая преобразуется в серотонин), оказывают успокаивающий эффект, в то время как белковая пища (например рыба) бодрит. Белки повышают уровень больших нейтральных аминокислот (LNAA). Людям, имеющим проблемы со сном, лучше не употреблять простые углеводы (например белый хлеб). Им больше подойдут сложные углеводы (например цельнозерновой хлеб). Дело в том, что простые углеводы повышают уровень инсулина, что вызывает краткое повышение уровня триптофана, однако его преобразование в серотонин происходит на краткосрочной основе. В итоге употребление простых углеводов вызывает резкое повышение уровня глюкозы в крови, из-за чего человек просыпается в середине цикла сна. Сложные углеводы, напротив, стимулируют выработку серотонина на долгосрочной основе, что обеспечивает медленное и устойчивое повышение уровня глюкозы в крови.
На качество сна также влияет уровень витаминов и минералов в организме. Недостаток витаминов группы В, кальция и магния приводит к нарушениям сна. Примите на ночь препарат, содержащий кальций и магний, чтобы расслабиться и снять синдром беспокойных ног.
Так как мозг обращает особое внимание на все новое, постарайтесь свести к минимуму посторонние звуки. Телевизор должен быть выключен задолго до сна, потому что он будет периодически привлекать внимание и будить вас. Так называемый белый шум (например звук вентилятора) за счет своей монотонности хорошо экранирует другие звуки, такие как лай собаки или автомобильная сигнализация. Некоторые люди оставляют вентилятор включенным на всю ночь просто как источник белого шума. В борьбе с посторонними шумами также полезны хорошие беруши.
Успокоение бессонницы
Американская ассоциация расстройств сна выделяет следующие признаки первичной бессонницы:
• сложности с засыпанием и длительностью сна;
• усталость в течение дня, связанная с нарушениями сна;
• состояние крайнего утомления, сложности в социальной жизни и на работе;
• продолжительность состояния дольше одного месяца;
• частота проявления – три или больше ночей в неделю;
• состояние сонливости после пробуждения дольше 30 минут;
• пробуждение больше чем за 30 минут до будильника;
• общее время сна – 6,5 часа или меньше;
• эффективность сна менее 85 %.
Эти признаки первичной бессонницы также связаны с общим состоянием тревожности и некоторыми формами депрессии. На самом деле большое число людей в состоянии депрессии и/или тревожности пытаются найти лекарство от бессонницы. Парадоксально, но сильные переживания по поводу нарушений сна приводят к развитию бессонницы, обусловленной тревожностью.
Многие ошибочно полагают, что раз бессонница настолько распространенная проблема, то врачи знают, как с ней бороться. К сожалению, большинство терапевтов не имеют необходимой квалификации для лечения нарушений сна. В исследовании, которое финансировалось Конгрессом США, ученый Уильям Демент обнаружил, что в большинстве случаев студентам-медикам отводится около 40 минут на практику в области изучения сна.
Этот образовательный пробел негативно сказывается на качестве лечения пациентов, страдающих от бессонницы. Несколько миллионов историй болезней, изученных в ходе исследования, не содержали упоминаний о бессоннице. Возможно, 95 % всех проблем со сном остаются недиагностированными, потому что терапевты просто об этом не спрашивают. При жалобах пациента на бессонницу врач, как правило, выписывает то или иное снотворное средство, несмотря на то что большинство медицинских журналов рекомендуют немедикаментозный подход к коррекции нарушений сна.
Люди в состоянии депрессии часто просыпаются рано утром во время стадии глубокого сна. Избыток быстрого сна усугубляет депрессию, поэтому, как считается, депривация быстрого сна уменьшает симптомы депрессии. Люди с депривацией сна обычно покрывают около половины быстрого сна, который они теряют, и переход на стадию быстрого сна происходит только после восстановления глубокого (медленноволнового) сна.
Вероятно, вы будете чувствовать себя неважно после бессонной ночи. Ваше самочувствие начнет улучшаться по мере того, как будет повышаться температура тела, а также когда повысится уровень освещенности, а вы начнете активно двигаться. При этом весь оставшийся день пройдет под знаком того, как вы сами относитесь к своему недосыпу. Если считаете недостаток сна серьезной проблемой, настроение окажется испорченным с самого утра, что негативно скажется на всем дне.
Существуют многочисленные исследования по изучению последствий недостатка сна. Так как большинство из них проводились в университетах, нам стало многое известно о последствиях депривации сна у студентов. У тех, кто испытывал недостаток сна, но спал не менее пяти часов в сутки, не наблюдалось значительных изменений когнитивных функций. При этом если они спали меньше пяти часов в сутки, снижение когнитивных способностей было существенным.
Подтверждение гипотезы пятичасового сна привел известный исследователь в области сна и заядлый яхтсмен, который оценил результативность спортсменов, участвовавших в регате вокруг света. Он обнаружил, что спортсмены, спавшие меньше пяти часов в сутки, показали плохие результаты в гонке из-за навигационных ошибок. Однако те из них, кто спал больше пяти часов в сутки, тоже показали плохие результаты, потому что они ощущали сонливость после пробуждения и из-за этого не смогли сделать важные навигационные изменения. Лучшие результаты были у той группы, в которой спортсмены спали ровно пять часов. Сегодня многие исследователи считают пять часов сна в сутки необходимым биологическим минимумом. По этой причине сон продолжительностью пять часов иногда называют основным сном. Он включает стадию глубокого сна и половину стадии быстрого сна.
Безрецептурные лекарственные препараты против бессонницы подавляют важные стадии сна. Кроме того, они нередко вызывают привыкание (то есть для достижения того же эффекта будет требоваться все большая доза препарата) и имеют обратный эффект. Миллионы людей лечат бессонницу снотворным, которое отпускается без рецепта, или таблетками по рецепту, выписанному лечащим врачом. На следующее утро после применения этих препаратов пациент испытывает головокружение и проблемы с концентрацией внимания.
Два основных анализа результатов нескольких сотен исследований эффективности лечения бессонницы показали относительную неэффективность медикаментозного лечения. Поведенческие подходы к лечению бессонницы действуют в два раза лучше, чем лекарственные препараты, которые выписывают по рецепту (бензодиазепины). Бензодиазепины нельзя использовать для долгосрочного лечения бессонницы, так как они вызывают привыкание и дают обратный эффект. При их постоянном приеме пациенты начинают испытывать головокружение в течение дня, поверхностный сон и в итоге засыпают еще хуже.
Нельзя резко прекращать принимать препараты против нарушений сна. Это следует делать, постепенно снижая дозировку. Прекращение приема бензодиазепинов должно проходить под наблюдением врача. Важно руководствоваться следующей схемой.
1. В течение первой недели уменьшите дозировку на одну ночь. Рекомендуется выбрать для этого ночь на выходных.
2. В течение второй недели уменьшите дозировку на две ночи, но не подряд.
3. Продолжайте действовать по схеме, пока вам не удастся перейти на минимально возможную дозировку на все ночи.
4. Следуйте той же схеме, пока вы не сможете полностью отказаться от применения препарата.
Ваша кровать должна быть предназначена только для двух вещей: для сна и секса. Если вы ворочаетесь с боку на бок уже больше часа, вставайте и идите в другую комнату. Когда вы встанете с постели, температура тела немного снизится, и это изменит нейродинамику того, что вы просто лежите и думаете о том, что вы все еще не спите.
Не стоит изо всех сил стараться уснуть. Активность головного мозга повышается, когда вы беспокоитесь о бессоннице. Результаты исследований доказывают, что попытки уснуть вызывают мышечное напряжение, повышение уровня сердцебиения и кровяного давления, а также выработку гормонов стресса. В ходе одного из исследований участнику, который заснет первым, полагался денежный приз. В результате участникам потребовалось в два раза больше времени, чем обычно, чтобы заснуть, потому что они активно пытались сделать это поскорее.
Жесткий режим сна – еще один способ наладить здоровый цикл сна и бодрствования. Меняя время, когда вы обычно ложитесь спать, – например, делая это гораздо позже обычного, – вы создаете дополнительную нагрузку на организм, потому что на следующий день вы захотите лечь спать раньше, чтобы восполнить нехватку сна. Если вы все чаще начинаете испытывать бессонницу и считаете это серьезной проблемой, хороший выход – установить для себя жесткий режим сна в соответствии с изменением вашего цикла сна. Поздний подъем, который может казаться оправданным, только приведет к проблемам с засыпанием вечером. Жесткий режим сна требует, чтобы вы просыпались в одно привычное время по утрам независимо от того, сколько вы спали прошлой ночью.
Посчитайте, сколько часов в среднем вы спите фактически, и добавьте к получившемуся числу еще час. По этой формуле определите, сколько времени вам следует выделить на сон. Например, если в прошлом месяце вы спали в среднем пять часов в сутки, хотя оставались в кровати восемь часов, отведите на сон шесть часов. Если обычно вы вставали в шесть утра, значит, ложиться спать вам нужно в 12 вечера. Придерживаться этого режима следует хотя бы в течение четырех недель. Ваша цель состоит в том, чтобы спать все то время, что вы находитесь в кровати. В конце концов температура тела придет в соответствие с этим циклом сна и бодрствования, и постепенно вы сможете добавить к этому времени еще час.
Таким подходом стоит воспользоваться, если вы страдаете от хронической бессонницы, а не просто плохо спали ночь или две. Для борьбы с хронической бессонницей нужно восстановить здоровый цикл сна. Если ваш сон не синхронизирован с циркадным ритмом, жесткий режим сна поможет восстановить нормальную нейродинамику. Придерживаясь режима, вы повысите эффективность сна.
Если вас постоянно мучают мысли о том, что вы не сможете уснуть, вы рискуете превратить свою временную бессонницу в хроническую. Ваши неверные представления о сне станут пророческими. Если вы сами в них поверите, то уснуть вам станет труднее из-за стресса, который вызовут ваши мысли. В результате вы начнете злиться, а в организме будут происходить биохимические изменения, характерные для состояния гнева. Это приведет только к возбуждению нервных реакций организма, а не к их торможению. Ваши негативные мысли запускают цепочку реакций, итогом которой и становится бессонница.
Определите свои неверные убеждения и замените их правильной информацией о сне. Например, если вы проснулись в середине ночи, постарайтесь отнестись к этому следующим образом:
• «Может быть, я усну снова, а может быть, и нет. В любом случае это не конец света».
• «Приятного мало, но хотя бы основной сон я получил».
• «Даже если я буду плохо спать сегодня, завтра ночью все будет хорошо».
Как бы странно это ни звучало, но такой ход мыслей поможет вам вновь уснуть. Благодаря разумному отношению ко сну вам удастся избавиться от стресса, который вы сами же для себя и создали, и достаточно расслабиться, чтобы заснуть. Кроме того, воспользуйтесь возможностью расслабиться, пока вы лежите в кровати. Используйте техники релаксации, такие как глубокое диафрагмальное дыхание и медитация. Релаксация в течение дня позволит вам лучше спать ночью. Оптимально применять техники релаксации дважды в день: в течение дня и перед сном. Они уменьшают влияние стресса.