Dlaczego śpimy. Matthew Walker
fazy snu w czasie drugiej, trzeciej, a nawet czwartej nocy odsypiania, zaobserwujemy odwrócenie proporcji. Przy kolejnych wizytach przy stole z przekąskami wybierany jest głównie sen REM, a sen NREM pełni jedynie funkcję przystawki. Obie fazy snu okazują się zatem ważne. Jedną z nich (NREM) próbujemy nadrobić wcześniej niż drugą (REM), ale możecie być pewni, że mózg będzie próbował nadrobić obie i odzyskać przynajmniej część poniesionych strat. Warto tu zauważyć, że niezależnie od liczby okazji mózg nigdy nie zdoła odzyskać całości utraconego snu. Dotyczy to zarówno ogólnego czasu snu, jak i ilości snu NREM i REM. To, że ludzie (podobnie jak wszystkie inne gatunki) nie są w stanie „odespać” w całości tego, co utracili, jest jedną z najważniejszych lekcji tej książki. Smutne konsekwencje tego faktu zostaną omówione w rozdziałach 7 i 8.
Trzecią wyraźną różnicą w królestwie zwierząt jest sposób, w jaki śpimy. Obserwujemy w tym względzie doprawdy niezwykłą różnorodność, w niektórych wypadkach wręcz niewyobrażalną. Rozważmy walenie, na przykład delfiny i orki. Ich sen, przybierający wyłącznie postać NREM, może mieć charakter jednopółkulowy! Któraś z półkul musi przez cały czas pozostawać w stanie czuwania, aby umożliwić zwierzęciu niezbędne dla przeżycia przemieszczanie się w środowisku morskim. Tymczasem druga zapada czasami w przecudowny sen NREM. Głębokie, potężne, rytmiczne, powolne fale mózgowe przetaczają się przez jedną półkulę, podczas gdy druga pulsuje od szaleńczych, szybkich fal i jest całkowicie rozbudzona. Dzieje się tak, pomimo że obie półkule są ze sobą mocno splecione grubymi włóknami i podobnie jak u ludzi znajdują się zaledwie kilka milimetrów od siebie.
Oczywiście obie połowy mózgu delfina mogą być w danym momencie całkowicie rozbudzone (często tak się właśnie dzieje) i działać wspólnie. Ale kiedy przychodzi czas na sen, potrafią się rozłączyć i działać niezależnie: jedna pozostaje w stanie czuwania, a druga osuwa się w sen. Kiedy dana półkula nasyci swoje zapotrzebowanie snem, zamienia się rolami z drugą, co pozwala uprzednio aktywnej części mózgu nacieszyć się zasłużonym okresem głębokiego snu NREM. Z uśpioną połową mózgu delfiny potrafią utrzymać imponujący poziom ruchliwości, a nawet część zwokalizowanej komunikacji.
Neuronalna inżynieria i architektura potrzebna do tej zadziwiającej sztuczki naprzemiennego „włączania i wyłączania” półkul mózgu występuje u niewielu zwierząt. Matka Natura z pewnością mogła znaleźć sposób na całkowite uniknięcie snu w ekstremalnych warunkach wodnych zmuszających organizm do nieustannego ruchu. Czy nie byłoby to łatwiejsze od konstruowania ogromnie skomplikowanego systemu zmianowego, który pozwala półkulom spać oddzielnie, a jednocześnie działać wspólnie, kiedy obie przechodzą w stan czuwania? Najwyraźniej nie. Sen jest organizmowi tak bardzo potrzebny, że niezależnie od wyzwań środowiskowych, nawet w obliczu potrzeby pływania in perpetuum od narodzin do śmierci, Matka Natura nie ma wyboru. Sen obu półkul mózgu albo sen jednej i potem zamiana. Oba warianty są możliwe, ale spać tak czy siak trzeba. Przed snem nie ma ucieczki.
Umiejętność zapadnia w głęboki sen jedną połową mózgu nie występuje wyłącznie u ssaków morskich. Korzystają z niej również ptaki. Przybiera ona u nich nieco inną postać, choć również z powodów bezpośrednio związanych z przetrwaniem: pozwala ptakom dość dosłownie mieć na wszystko oko. Kiedy ptak przebywa sam, połowa jego mózgu i odpowiadające jej oko (leżące po przeciwnej stronie) musi pozostawać w stanie czuwania, wypatrując potencjalnych zagrożeń. W tym czasie drugie oko się zamyka, co pozwala odpowiadającej mu półkuli zapaść w sen.
Sytuacja staje się jeszcze ciekawsza, kiedy ptaki przebywają w grupach. U niektórych gatunków spora część stada śpi jednocześnie obiema półkulami. W jaki sposób zapewnia sobie ono ochronę przed zagrożeniami? Nad wyraz pomysłowy. Stado ustawia się najpierw w rzędzie i zapada w sen obiema półkulami – poza ptakami znajdującymi się na końcach. Osobniki stojące po lewej i prawej stronie nie mogą sobie pozwolić na taki komfort. Zapadają w głęboki sen tylko jedną połową mózgu (inną po obu stronach rzędu), pozostawiając otwarte jedno oko. W ten sposób grupa dysponuje całkowicie panoramicznym radarem zagrożeń, maksymalizując liczbę półkul mózgowych w stadzie, które mogą zapaść w sen. W pewnym momencie stojący na krańcach stada strażnicy wstają, odwracają się o 180 stopni, siadają z powrotem i pozwalają zasnąć drugiej połowie mózgu.
Ludzie i niektóre z ssaków lądowych dysponują z pozoru znacznie bardziej ograniczonymi zdolnościami, które w odróżnieniu od ptaków i ssaków morskich uniemożliwiają nam zażywanie potrzebnego snu NREM na raty. A może wcale tak nie jest?
Dwa opublikowane niedawno raporty z badań sugerują, że ludzie dysponują bardzo uproszczoną wersją snu jednopółkulowego – wykorzystywaną z podobnych powodów. Jeżeli porównamy elektryczną głębię powolnych fal mózgowych głębokiego snu NREM w jednej półkuli mózgu śpiącego w domu człowieka z tymi występującymi w drugiej, będą one mniej więcej identyczne. Jeżeli jednak sprowadzimy tę osobę do laboratorium albo do hotelu – czyli obcego środowiska – połowa mózgu pogrąży się w nieco lżejszym śnie, zupełnie jakby z nieco większą czujnością stała na straży w związku z potencjalnie mniej bezpiecznym kontekstem dostrzeżonym przez świadomy umysł jeszcze w okresie czuwania. Im więcej nocy osoba prześpi w nowym miejscu, tym bardziej upodobni się sen obu półkul. Być może właśnie dlatego wiele osób nie potrafi się porządnie wyspać w czasie pierwszej nocy w hotelu.
Zjawisko to jest bez porównania słabsze od całkowitego podziału na pełną świadomość i prawdziwie głęboki sen NREM w poszczególnych półkulach mózgu ptaków i delfinów. Jako ludzie zawsze zapadaliśmy jednocześnie obiema półkulami w jakiś rodzaj snu NREM. Wyobraźcie sobie jednak tylko możliwości, jakie by się przed nami otworzyły, gdybyśmy mogli pozwalać odpocząć mózgowi po połowie.
Powinienem wspomnieć o tym, że sen REM z tajemniczych powodów opiera się podziałowi na półkule, niezależnie od gatunku. Wszystkie ptaki w fazie REM pogrążają się we śnie obiema półkulami. Tak samo wygląda sytuacja u gatunków, które doświadczają snu z marzeniami sennymi, w tym u ludzi. Niezależnie od tego, jaką funkcję pełnią marzenia senne z fazy REM – a wydaje się, że jest ich wiele – wymagają jednoczesnego i równorzędnego udziału obu półkul.
Czwartą i ostatnią różnicą występującą w królestwie zwierząt są możliwości skracania snu w rzadkich i wyjątkowych okolicznościach. Rząd Stanów Zjednoczonych uznał to za sprawę przynależną do sfery bezpieczeństwa narodowego i przeznaczył na jej badanie znaczące środki publiczne.
Taka nieczęsta sytuacja występuje jedynie w reakcji na skrajną presję środowiska albo stawiane przez nie wyzwania. Jednym z przykładów jest głód. Jeżeli doprowadzimy organizm do skrajnego zagłodzenia, poszukiwanie jedzenia stanie się ważniejsze od snu. Odżywianie zepchnie potrzebę snu na boczny tor, choć taka sytuacja nie utrzyma się długo. Jeżeli zagłodzimy muchę, będzie pozostawała w stanie czuwania, przejawiając zachowania związane z poszukiwaniem pożywienia. To samo zachowanie obserwujemy u ludzi. Jednostki, które świadomie poszczą, śpią krócej, ponieważ ich mózg niesłusznie stwierdza, że wystąpił nagły niedobór pożywienia w środowisku.
Innym rzadkim przypadkiem jest jednoczesny niedobór snu u samicy orki i jej dopiero co urodzonego młodego. Samice orek rodzą jedno młode raz na trzy do ośmiu lat. Do narodzin dochodzi zwykle w oddaleniu od pozostałych członków stada, co sprawia, że mała orka jest w dużej mierze bezbronna w pierwszych tygodniach życia, zwłaszcza w czasie powrotu do stada u boku swojej matki. Nawet połowa młodych ginie w czasie podróży do domu. Jest ona tak niebezpieczna, że matka i młode nie zapadają ani na chwilę w mocny sen – a przynajmniej nie zaobserwowano go u żadnej z obserwowanych przez naukowców