Кто может спать под шум и почему

Сейчас мы плохо спим из-за жары и дыма, а в обычной жизни сну нередко мешает шоссе за окном, автомобильная сигнализация, шумные ночные компании и т. п. Некоторые люди не могут выносить даже слишком громкого тиканья часов. Другие же относятся к шумовому фону во время сна сравнительно спокойно. Причину различий в устойчивости сна к звуковым помехам выяснили нейрофизиологи из Массачусетского госпиталя общего профиля (Massachusetts General Hospital). Они нашли признак на электроэнцефалограмме (ЭЭГ), по которому можно судить, может данный человек спать при шуме или нет.

Джеффри Эленбоген (Jeffrey Ellenbogen) -- руководитель отделения медицины сна и его коллеги предложили 12 здоровым добровольцам провести три ночи в лаборатории. Пока испытуемые спали в специально отведенных помещениях, ученые регистрировали их ЭЭГ. По характеру ритмов мозга определяли число и длительность различных стадий сна и эпизоды пробуждения.

Во время сна мозг работает веретенами

Первую ночь добровольцы провели в полной тишине. В это время биологи постарались получить информацию о характере активности их мозга во время сна. Ученых интересовали так называемые сонные веретена -- короткие пучки высокочастотных (11-15 Гц) импульсов, возникающие в период медленного сна на фоне дельта-волн низкой частоты (3-4 Гц). Они названы так из-за характерной веретенообразной формы на ЭЭГ. Больше всего веретен появляется на второй и третьей стадиях медленного сна.

Во время спокойной первой ночи физиологи измерили количество сонных веретен у испытуемых, используя для этого автоматический алгоритм. По этому показателю их разделили на две группы: с количеством сонных веретен в минуту меньше 4,57-5,44 и с больше 5,48-6,14.

Во время второй и третьей ночи испытуемым спать мешали. Как только спящие входили в фазу медленного сна, с периодичностью в пять минут их тревожили различными звуками: включали записи шума машин, самолетов, телефонные звонки, разговоры и т. п. 10-секундные звуки начинались с интенсивности 40 децибел, но нарастали до тех пор, пока на ЭЭГ индивидуума не появлялись признаки пробуждения. Сонные ритмы сменялись на ритмы бодрствования. Интересно, что по опросам наутро испытуемые не всегда осознавали, что просыпались от звуков.

Мерило стабильности

Биологи обнаружили связь между индивидуальным количеством сонных веретен и сохранением стабильного сна при шумах. То есть обладатели большего числа веретен в минуту выдерживали, не просыпаясь, более громкие звуки. Статистическую достоверность этой связи удалось подтвердить при помощи регрессионного анализа.

Осталось объяснить, какую роль играют во всем этом сонные веретена. Ученые предлагают такое объяснение. Во время сна кора головного мозга интенсивно общается с таламусом -- структурой промежуточного мозга, содержащей несколько скоплений нейронов. Через таламус проходят сенсорные импульсы от всех органов чувств -- это промежуточная станция на их пути к коре. Но во время сна станция может быть закрыта. Тогда импульсы от органов чувств не доходят до коры и не распознаются. Сонные веретена, по предложенной гипотезе, -- это маркеры блокады импульсов. Они отражают мозговые процессы, которые мешают таламо-кортикальной передаче.

Слишком сильные звуки прорываются через блокаду, но порог индивидуально различается. Биологи считают, что его можно определить, если посчитать сонные веретена. Важно, что их количество, как показано ранее, не меняется у одного и того же человека от ночи к ночи. Поэтому они служат достаточно стабильным показателем.

Биологи из Массачусетса считают, что полученный результат можно использовать на практике: «Мы собираемся изучить, с помощью каких поведенческих техник, лекарств или приборов можно увеличить количество сонных веретен, -- говорит Джеффри Эленбоген, -- а затем проверим, поможет ли это людям спокойно спать при шуме». Он считает, что такая возможность очень важна для пациентов больниц, которые плохо спят из-за больничного шума, например из-за работы медицинского оборудования.

К сожалению, авторы статьи в журнале Current Biology не говорят, распространяется ли найденная ими закономерность на другие помехи во время сна. Например, на свет или запахи. Последнее сейчас особенно актуально.