Can you be awake and asleep at the same time? - Masako Tamaki

Переводчик: Elena McDonnell Редактор: Anna Kotova

Many animals need sleep.

Большинству животных необходим сон.

Even brainless jellyfish enter sleep-like states where they pulse less

Даже медузы, у которых нет мозга, переходят в состояние, подобное сну,

находясь в котором они меньше пульсируют и замедленно реагируют на пищу и движения.

and respond more slowly to food and movement.

But all of the threats and demands animals face

Однако опасности, угрожающие животным,

don’t just go away when it’s time to doze.

не исчезают, когда приходит пора поспать.

That’s why a range of birds and mammals experience some degree

Поэтому многие млекопитающие и птицы в разной степени

of asymmetrical sleep where parts of their brain are asleep

погружаются в асимметричный сон,

когда одна часть мозга находится в состоянии сна,

and other areas are more active.

а другая остаётся более активной.

This is even true for humans.

Это наблюдается даже у людей.

So how does it work?

Что происходит во время такого сна?

All vertebrate brains consist of two hemispheres: the right and left.

Мозг всех позвоночных состоит из двух полушарий: правого и левого.

Brain activity is usually similar across both during sleep.

Обычно деятельность головного мозга во сне одинакова в обоих полушариях.

But during asymmetrical sleep,

Но во время асимметричного сна

one brain hemisphere can be in deep sleep while the other is in lighter sleep.

одно полушарие находится в состоянии глубокого, а другое — поверхностного сна.

And in an extreme version called “unihemispheric sleep,”

Самые яркие проявления этого называют «однополушарным сном»,

one hemisphere may appear completely awake while the other is in deep sleep.

когда одно полушарие полностью бодрствует, а другое пребывает в глубоком сне.

Take bottlenose dolphins.

Рассмотрим это на примере афалин.

Their breathing is consciously controlled,

Они сознательно контролируют дыхание,

and they must surface for air every few minutes or they’ll drown.

и им необходимо всплывать на поверхность каждые несколько минут.

When they have a newborn calf, they must actually swim nonstop for weeks

С новорождённым детёнышем им приходится неделями плыть без остановки,

in order to keep it safe.

чтобы его обезопасить.

So dolphins sleep unihemispherically, with just one hemisphere at a time.

Поэтому афалины спят однополушарным сном.

This allows them to continue swimming and breathing while snoozing.

Это позволяет им продолжать плыть и дышать во время сна.

Other marine mammals also need asymmetrical sleep.

У других морских млекопитающих тоже наблюдается асимметричный сон.

Fur seals might spend weeks on end migrating at sea.

Морские котики могут неделями перемещаться по морю.

They slip into unihemispheric sleep while floating horizontally,

Они переходят в состояние однополушарного сна в горизонтальном положении,

holding their nostrils above the surface, closing their upward-facing eye,

выставив нос над поверхностью и закрыв выступающий из воды глаз,

and keeping their downward-facing eye open.

в то время как смотрящий в воду глаз остаётся открытым.

This may help them stay alert to threats from the depths.

Это позволяет им замечать опасности, грозящие из водных глубин.

Similar pressures keep birds partially awake.

Подобные условия также заставляют птиц частично бодрствовать.

Mallard ducks sleep in groups, but some must inevitably be on the peripheries.

Дикие утки спят группами, но некоторые из них неизбежно оказываются на периферии.

Those ducks spend more time in unihemispheric sleep,

Эти утки бóльшую часть времени проводят в состоянии однополушарного сна.

with their outward-facing eyes open

Глаз, направленный за пределы группы, остаётся открытым,

and their corresponding brain hemispheres more active.

а соответствующее полушарие — более активным.

Other birds have been shown to catch z’s in midair migration.

Другие птицы могут спать даже в воздухе во время миграции.

While undertaking non-stop transoceanic flights of up to 10 days,

В течение безостановочного десятидневного перелёта через океан

frigatebirds either sleep with one or both hemispheres at a time.

фрегаты могут спать как одним, так и двумя полушариями.

They do so in seconds-long bursts, usually while riding air currents.

Делают они это урывками по несколько секунд, обычно паря на воздушных потоках.

But the frigatebirds still sleep less than 8% of what they would on land,

Однако длительность такого сна составляет менее 8 % от времени сна на суше,

suggesting a great tolerance for sleep deprivation.

что указывает на значительную устойчивость фрегатов к недосыпанию.

It’s currently unclear whether asymmetrical sleep

В настоящее время мы не знаем, является ли асимметричный сон

packs the same benefits as sleep in both hemispheres

таким же благотворным, как сон обоих полушарий,

and how this varies across species.

и одинаков ли этот показатель у различных видов животных.

In one experiment, fur seals relied on asymmetrical sleep

В ходе одного эксперимента морские котики полагались на асимметричный сон

while being constantly stimulated.

во время постоянной стимуляции.

But in recovery, they showed a strong preference

Но по окончании стимуляции они демонстрировали очевидное предпочтение

for sleep across both hemispheres,

сна обоих полушарий,

suggesting that it was more restorative for them.

что свидетельствует о том, что он позволял им лучше восстанавливаться.

Dolphins, on the other hand,

С другой стороны, дельфины

have been observed to maintain high levels of alertness for at least five days.

продолжают демонстрировать высокий уровень активности в течение как минимум 5 дней.

By switching which hemisphere is awake,

Переключаясь с одного полушария на другое,

they get several hours of deep sleep in each hemisphere

они получают несколько часов глубокого сна в каждом из них

throughout a 24-hour period.

в течение суток.

This may be why unihemispheric sleep alone meets their needs.

Возможно, именно поэтому однополушарный сон удовлетворяет их потребности.

So, what about humans?

А как обстоят дела с людьми?

Have you ever woken up groggy after your first night in a new place?

Случалось ли вам проснуться неотдохнувшими после первой ночи на новом месте?

Part of your brain might’ve spent the night only somewhat asleep.

Возможно, часть вашего мозга спала не полностью.

For decades, scientists have recognized that participants sleep poorly

Десятилетиями учёные замечали, что участники исследований плохо спали

their first night in the lab.

первую ночь в лаборатории.

It’s actually customary to toss out that night’s data.

Традиционно данные этой ночи не учитываются в исследовании.

In 2016, scientists discovered that this “first night effect”

В 2016 году учёные установили, что «эффект первой ночи» —

is a very subtle version of asymmetrical sleep in humans.

это менее выраженная форма асимметричного сна у человека.

They saw that, during the first night,

Они обнаружили, что в первую ночь

participants experience deeper sleep in their right hemisphere

правое полушарие участников находилось в состоянии более глубокого сна,

and lighter sleep in their left.

чем левое.

When exposed to infrequent sounds,

Под эпизодическим воздействием звуков

that lighter sleeping left hemisphere showed greater bumps in activity.

левое полушарие демонстрировало более заметные скачки активности.

Participants also woke up and responded to infrequent sounds faster

Участники также быстрее просыпались и реагировали на такие звуки

during the first night than when experiencing deep sleep

в течение первой ночи, чем в состоянии крепкого сна

in both hemispheres during nights following.

обоих полушарий в течение последующих ночей.

This suggests that, like other animals,

Это свидетельствует о том, что, как и другие животные,

humans use asymmetrical sleep for vigilance,

человек использует асимметричный сон, когда необходима бдительность,

specifically in unfamiliar environments.

в частности в незнакомой обстановке.

So, while your hotel room is obviously not trying to eat you

И хотя очевидно, что ваш гостиничный номер не нападёт на вас,

and you’re not going to die if you don’t continue moving,

и вы не умрёте, если перестанете двигаться,

your brain is still keeping you alert.

ваш мозг всё-таки помогает вам оставаться начеку.

Just in case.

На всякий случай.