REM-фаза сна и почему мы видим сны

Открытие REM

В 1953 году студент-аспирант Чикагского университета Юджин Азеринский под руководством физиолога Натаниэля Клейтмана наблюдал за спящими младенцами и заметил, что время от времени их глазные яблоки начинают быстро двигаться под закрытыми веками. Регистрация ЭЭГ показала, что в эти моменты мозговая активность близка к бодрствованию, хотя человек глубоко спит.

Так была открыта REM-фаза (Rapid Eye Movement). Дальнейшие исследования показали, что именно в этой фазе и происходят самые яркие сновидения.

Структура ночного сна

Сон состоит из чередующихся фаз. Полный цикл — около 90 минут, за ночь обычно происходит 4–6 циклов.

Каждый цикл состоит из:

NREM 1 (засыпание) — несколько минут, лёгкий сон. Мышцы расслабляются, иногда дёргаются (миоклонии).
NREM 2 — основная фаза неглубокого сна. Около 45–55% всего ночного сна.
NREM 3 (глубокий сон, дельта-сон) — самая глубокая фаза. Здесь идёт основное восстановление: укрепляется иммунитет, выделяется гормон роста, очищается мозг от метаболитов.
REM — фаза сновидений. ЭЭГ почти как при бодрствовании, глаза двигаются, мышцы парализованы.

К утру доля REM в каждом цикле растёт: первая REM-фаза — 10 минут, последняя — может быть 45–60 минут. Поэтому большинство ярких снов мы видим под утро.

Что происходит с мозгом в REM

Активность коры близка к бодрствованию, особенно сенсорные и эмоциональные зоны.
Префронтальная кора (отвечает за критическое мышление) приглушена — отсюда странная логика снов, которую мы принимаем без вопросов.
Амигдала и лимбическая система гиперактивны — отсюда эмоциональная насыщенность снов.
Мышцы парализованы через REM-атонию (механизм через ствол мозга). Это защита: чтобы вы не повторяли движения из сна.
Дыхание и пульс нерегулярны.

Зачем нужны сны: основные теории

1. Консолидация памяти

Сегодня самая популярная и подтверждённая теория. По данным Стикголда, Уокера и других, во время сна мозг переносит дневной опыт из кратковременной памяти (гиппокамп) в долговременную (неокортекс) и перестраивает связи. Эксперименты показывают, что сон после обучения улучшает запоминание; депривация REM ухудшает память сложных задач.

2. Эмоциональная регуляция

Метью Уокер в книге «Why We Sleep» (2017) формулирует это как «overnight therapy» — ночная терапия. В REM-фазе снижается уровень норадреналина, и мозг как бы «переигрывает» эмоциональные события дня в более нейтральной нейрохимической среде. После хорошего сна негативные воспоминания становятся менее болезненными — но сами события помнятся.

3. Гипотеза активации-синтеза

В 1977 году Хобсон и Маккарли предложили, что сны — это попытка коры придать смысл случайным сигналам, которые ствол мозга посылает наверх в REM-фазе. Сюжет сна — не «послание», а интерпретация. Эта теория частично объясняет странность и нелогичность сновидений.

4. Симуляция угроз

Финский нейробиолог Антти Ревонсуо предложил, что сны — это эволюционный механизм безопасной тренировки реакций на опасности. Это объясняет, почему в снах так часто встречаются преследования, погони, падения — наш мозг «прогоняет» сценарии выживания.

5. Творческое решение проблем

Несколько эмпирических работ (Cai et al., 2009) показали, что после REM-сна люди лучше решают творческие задачи на неочевидные связи. Известные исторические примеры: периодическая таблица Менделеева, мелодия «Yesterday» Маккартни — пришли во сне.

Скорее всего, все эти функции верны одновременно. Сон — многофункциональный процесс, и сны — побочный продукт нескольких параллельно идущих задач.

Сколько REM нужно человеку

В среднем здоровому взрослому требуется 1,5–2 часа REM-сна в сутки — это около 20–25% от общего сна. Дефицит REM (например, при употреблении алкоголя — он подавляет REM в первой половине ночи) приводит к так называемому REM rebound: в следующие ночи доля REM растёт, сны становятся аномально яркими и часто неприятными.

Запоминание снов

Помним ли мы сон, зависит от того, проснулись ли мы во время или сразу после REM:

Проснулись в REM → помним сон ярко
Проснулись в NREM → почти не помним

Поэтому утренние пробуждения обычно с воспоминаниями (последняя длинная REM перед пробуждением), а если разбудить ночью в глубокой фазе — «никакого сна не было». На самом деле сны были, мы их просто не зафиксировали.

Что происходит с REM с возрастом

Новорождённые проводят в REM до 50% сна — нужно для развития мозга.
Взрослые — 20–25%.
Пожилые — доля REM снижается, особенно после 70. Это коррелирует с когнитивным снижением, и поддержание качества сна — один из значимых факторов здоровья мозга в старости.

Что снижает качество REM

Алкоголь перед сном — подавляет REM в первой половине ночи.
СИОЗС (антидепрессанты) — подавляют REM как побочный эффект.
Каннабис — особенно при регулярном употреблении.
Поздний кофеин — фрагментирует сон.
Хронический недосып — ведёт к компенсаторному REM rebound.

Кратко

REM — это не «несерьёзная» фаза сна, а активная работа мозга по консолидации памяти и переработке эмоций. Сны — побочный или функциональный продукт этой работы. Качество REM влияет на память, эмоциональное состояние и долгосрочное здоровье мозга. Защищать сон от алкоголя и хронического недосыпа — едва ли не лучшая инвестиция в когнитивное долголетие.