За последние годы было предложено множество гипотез о том, чему служит сон. Среди его возможных функций называют сохранение энергии, инактивацию, выведение токсинов, удаление ненужных воспоминаний… Однако гипотеза с наибольшим научным консенсусом, одновременно объясняющая и ряд более ранних теорий, говорит о восстановительной, или реставрационной, функции сна. Другими словами, мы спим, чтобы восстановить механизмы, изношенные за день, и снова пользоваться ими назавтра.

Сон следует воспринимать как репаративный процесс организма. Представьте мастерскую в головном мозге наподобие автосервиса, только вместо механиков там работают нейроны и различные структуры нервной системы, отвечающие за ремонт конкретных отделов или функций нашего тела. Автомеханики специализируются на разных вещах: регулируют ходовую часть, поддерживают в порядке мотор, меняют шины. Работа каждого из них одинаково важна, чтобы машина ездила без перебоев. Так и сон: включает различные фазы и физиологические процессы, отвечающие за восстановление разных частей организма, и все они одинаково необходимы для того, чтобы мы были на сто процентов физически и ментально готовы к следующему утру. Некоторые процессы отвечают за физическое здоровье (восстановление костей, мышц, пищеварительной системы), другие — за когнитивные функции (например, концентрацию, память, настроение).

Существует множество исследований, в которых было показано, что во время сна, кроме прочих, восстанавливаются такие когнитивные функции, как концентрация, внимание и память. Кроме того, согласно тем же исследованиям, во сне происходит консолидация знаний. Нормализуются и эмоциональные функции, такие как управление эмоциями, восприятие реальности, формирование положительного мышления и реакция на стресс. Наконец, идет постоянная работа над такими биологическими и физиологическими процессами, как регенерация нейронов, нейропластичность, выведение из головного мозга токсических веществ, в том числе продуктов метаболизма.

Просто представьте эту картину: у вас в голове живет маленькая Мари Кондо [1] , которая наводит порядок и избавляется от всего ненужного. Каждую ночь она выбрасывает из мозга мусор, накопленный за день. Пока мы спим, лишняя информация стирается, и это улучшает доступ к нужной. Нередко после бессонной ночи человек отмечает проблемы с памятью — когда трудно подобрать слово, вспомнить имя или какое-то событие. Это нормально, если происходит однократно, например на экзамене или во время важной презентации, но если человек уже какое-то время спит плохо, то может стать забывчивым регулярно или заметить, что ему стало трудно подбирать слова.

Если в мозге не проводится регулярная уборка, то огромный объем информации не дает сконцентрироваться, обратить внимание на нечто важное или вспомнить нужное. Исследования депривации сна выявили негативные последствия, которые отмечаются у людей, лишенных здорового сна с точки зрения как его количества, так и качества.

Может показаться, что на ночь мозг выключается и отдыхает, но на самом деле все наоборот. Во время сна мозг продолжает работать, хотя и не так, как днем.

Засыпание напоминает спуск по ступенькам, потому что мы последовательно погружаемся в фазы все более глубокого сна. Всего их четыре, и очень важно пройти через каждую, ведь у них разные роли в ночном восстановлении организма. Чтобы понять, в какой фазе находится спящий, используют электроэнцефалографию, то есть анализ электрической активности головного мозга (для этого на различные области головы накладывают электроды), а также электроокулографию (анализ активности глаз) и электромиографию (измерение активности скелетных мышц).

Первую фазу называют дремой, и она представляет собой переход от бодрствования ко сну. Если вы начинаете засыпать перед телевизором и все еще слышите речь с экрана, то находитесь как раз в этой фазе. Во время дремы человек обычно распознает внешние звуки и просыпается, если они становятся чуть громче комфортного уровня. Если проснуться быстро, то может показаться, что вы вообще не спали. Обычно эта фаза составляет 3–5% от продолжительности всего сна. Она характеризуется замедлением и увеличением амплитуды альфа- и тета-церебральных волн.

Вторая фаза занимает большую часть времени сна, почти половину ночи. Хотя ее точная функция пока достоверно не установлена, считается, что во время этой фазы происходит восстановление организма на генерализованном уровне. Эта фаза характеризуется довольно нерегулярной активностью головного мозга, что можно увидеть на электроэнцефалограмме, с так называемыми гранями сна (то есть всплесками мозговой активности, сопровождающими переход от дремы ко второй фазе) и К-комплексами (более выраженными церебральными волнами).

Эти стадии сна называют глубоким сном. В это время происходит восстановление физиологических функций, тканей и органов (мышц, костей, кожи, дыхательной системы, эндокринных желез и так далее). Именно в это время мы по-настоящему отдыхаем. В фазе глубокого сна трудно проснуться, а если человека все же разбудить, его сознание какое-то время будет спутанным. В этой фазе амплитуда мозговых волн увеличивается, но они становятся более медленными, преобладают дельта-волны.