Dlaczego śpimy. Matthew Walker

u pięciolatka między snem NREM i REM – trwającymi łącznie jedenaście godzin na dobę – występuje już proporcja 70 do 30. Innymi słowy odsetek snu REM spada we wczesnym dzieciństwie, podczas gdy odsetek snu NREM wzrasta, mimo zmniejszania się całkowitej długości snu. Ograniczanie snu REM i wzrost dominacji snu NREM trwa przez cały okres wczesnego i środkowego dzieciństwa. W końcu pod koniec wieku nastoletniego ustala się między nimi równowaga na poziomie 80 do 20, utrzymująca się przez wczesny i środkowy okres dorosłości.

Sen nastolatków

      Dlaczego spędzamy tak dużo czasu pogrążeni we śnie REM w macicy i w początkowej fazie życia, a pod koniec dzieciństwa i we wczesnym okresie nastoletnim przerzucamy się na dominację głębokiego snu NREM? Jeżeli dokonamy ilościowego pomiaru intensywności fal mózgowych w czasie głębokiego snu, dostrzeżemy tę samą zależność: spadek intensywności snu REM w pierwszym roku życia i wykładniczy wzrost głębokiego snu NREM w środkowym i późnym dzieciństwie, który szczytową wartość osiąga tuż przed okresem dojrzewania, a potem ponownie słabnie. Z jakiego powodu ten rodzaj głębokiego snu staje się tak ważny w tym przejściowym okresie życia?

      Przed narodzinami i tuż po nich głównym wyzwaniem w rozwoju dziecka jest budowa ogromnej liczby autostrad neuronalnych i połączeń między nimi. Jak wspomnieliśmy wcześniej, sen REM odgrywa zasadniczą rolę w procesie namnażania się neuronów, pomagając w zapełnianiu różnych obszarów mózgu połączeniami neuronalnymi, a następnie w uruchamianiu tych ścieżek przez wyposażenie ich w ogromną przepustowość.

      A jednak po tym pierwszym, celowo nadmiarowym etapie tworzenia obwodów mózgu musi przyjść druga runda – przebudowa. Dochodzi do niej w późnym dzieciństwie i w okresie nastoletnim. Tym razem architektonicznym celem nie jest zwiększanie skali, ale jej zmniejszanie w celu zwiększenia efektywności. Czas dodawania nowych połączeń w mózgu z pomocą snu REM się zakończył. Nowym dziennym – lub, jak powinienem raczej powiedzieć, nocnym – rozkazem jest przycinanie istniejących połączeń. Zadanie to zostaje przekazane rzeźbiącym dłoniom snu NREM.

      Również w tym wypadku możemy sobie pomóc analogią dostawcy internetu. W czasie tworzenia sieci każdy dom w nowo wybudowanej dzielnicy otrzymał równie dużą przepustowość łączy, a tym samym potencjał do korzystania z sieci. Takie rozwiązanie jest jednak nieefektywne na dłuższą metę, ponieważ niektóre z podłączonych gospodarstw zaczną z czasem wykorzystywać dużą część przepustowości, a inne bardzo niewielką. Może się nawet okazać, że w niektórych domach nikt nie mieszka, i doprowadzone do nich łącza będą leżeć bezczynnie. Aby stworzyć wiarygodny obraz rozkładu zapotrzebowania na przepustowość, dostawca internetu potrzebuje pewnego czasu na zgromadzenie statystyk. Dopiero po zebraniu doświadczeń może podjąć kompetentną decyzję na temat udoskonalenia pierwotnej struktury sieci: zmniejszenia przepustowości w gospodarstwach wykorzystujących ją w niewielkim stopniu i zwiększenia w domach, gdzie stwierdzono zapotrzebowanie na dużą przepustowość. Nie wymaga to całkowitej przebudowy sieci, znaczna jej część pozostanie w pierwotnej postaci. Pamiętajmy, że dostawca internetu przeprowadził taką operację już wielokrotnie i dysponuje rozsądnymi wyobrażeniami, jak powinien zbudować pierwszą wersję sieci. Później jednak musi ją zmodyfikować i zmniejszyć zgodnie z istniejącym zapotrzebowaniem, aby uzyskać maksymalną efektywność.

      Ludzki umysł przechodzi podobną, zindywidualizowaną transformację w późnym dzieciństwie i wieku nastoletnim. Większa część struktury wzniesionej na początku życia zostaje zachowana, ponieważ Matka Natura dzięki miliardom prób zachodzących w czasie wielu tysięcy lat ewolucji nauczyła się tworzyć w miarę dokładną pierwszą wersję obwodów mózgu. Tyle że rozsądnie nie wykańcza od razu całej struktury i tworzy najpierw zestandaryzowaną formę, która podlega później zindywidualizowanemu usprawnieniu. Unikalne dla każdego dziecka doświadczenia zdobywane w tym kształtującym go okresie zostają przełożone na zbiór statystyk dotyczących poszczególnych użytkowników. Z tych doświadczeń – lub statystyk – powstaje zindywidualizowany projekt ostatniej fazy przebudowy mózgu36, który wykorzystuje okazję stworzoną przez naturę. Zestandaryzowany (w miarę) mózg ulega pogłębionej indywidualizacji w oparciu o spersonalizowane sposoby wykorzystywania go przez użytkownika.

      Aby pomóc sobie w udoskonaleniu i zmniejszeniu liczby połączeń, mózg korzysta z usług głębokiego snu NREM. Spośród jego licznych funkcji – ich pełnego przeglądu dokonamy w następnym rozdziale – w okresie nastoletnim ważną rolę odgrywa przycinanie synaps. W serii niezwykłych eksperymentów pionier badań nad snem Irwin Feinberg odkrył fascynujący fakt związany z operacją zmniejszania skali zachodzącą w nastoletnim mózgu. Poczynione przez niego ustalenia pomogły potwierdzić przekonanie, które być może sami żywicie: nastolatki dysponują mniej racjonalną wersją dorosłego mózgu, która odznacza się większą skłonnością do ryzyka i relatywnie słabą zdolnością do podejmowania rozsądnych decyzji.

      Za pomocą elektrod umieszczonych na całej głowie – od przodu do tyłu, od lewej do prawej – Feinberg rejestrował sen dużej grupy dzieci, poczynając od szóstego–ósmego roku życia. Co 6–12 miesięcy zapraszał je z powrotem do laboratorium i dokonywał kolejnego pomiaru. Czynił to nieprzerwanie przez dziesięć lat. W ten sposób zarejestrował ponad 3,5 tysiąca przespanych nocy: trudne do wyobrażenia 320 tysięcy godzin nagrań snu! Na ich podstawie stworzył serię migawek przedstawiających zmiany intensywności głębokiego snu towarzyszące rozwojowi mózgu w czasie niełatwego przejścia z nastoletniości w dorosłość. Był to neurologiczny odpowiednik poklatkowej fotografii przyrodniczej: wykonywania kolejnych zdjęć drzewa, które najpierw pokrywa się pączkami wiosną (dzieciństwo), latem obrasta gęstwiną liści (późne dzieciństwo), dojrzewa kolorystycznie jesienią (wczesny okres nastoletni) i w końcu zrzuca liście zimą (późny okres nastoletni i wczesna dorosłość).