У сна младенцев есть скрытый ритм, который десятилетиями упускали из виду

Младенцы часто ворочаются во сне: подергивают ногами, машут руками, меняют выражение лица в темноте. Эти движения давно привлекают внимание ученых, которые пытаются понять, как развивается спящий мозг. При этом периоды спокойствия между ними долго оставались почти вне фокуса исследований.

Новое исследование, основанное на анализе более 35 000 часов сна младенцев, выявило в этих «тихих» промежутках устойчивый ритм, отражающий структуру сна. Работа опубликована в журнале SLEEP.

Группа под руководством Евы Виннебек из Университета Суррея изучала не только движения, но и периоды неподвижности младенцев в течение ночи. Сон при этом рассматривался как чередование циклов: глубоких фаз и более поверхностного сна со сновидениями, хорошо изученных у взрослых в лабораториях сна с использованием электродов.

Изучение младенческого сна сложнее: лабораторные условия и датчики мешают естественному режиму, а поведение ребенка дома может отличаться от поведения в клинике. Поэтому ритмы первого года жизни оставались менее изученными по сравнению со взрослыми.

Чтобы решить эту проблему, исследователи вернулись к более простому подходу — наблюдению за движениями тела. Использовались носимые датчики актиграфии, закрепляемые на лодыжке младенцев. Мониторинг проводился у 152 детей в возрасте 3, 6 и 12 месяцев, каждый ребенок носил устройство по 10 дней.

Дополнительно аналогичные датчики носили родители, что позволило сравнить данные детского и взрослого сна. В итоге собрано более 35 000 часов записей. Для анализа применялись методы обработки сигналов, позволяющие выделять слабые повторяющиеся закономерности.

Результаты показали, что неподвижность во сне не является равномерной. Она формирует волнообразный ритм: периоды покоя чередуются с фазами повышенной активности в рамках одного ночного цикла. Эти колебания повторяются на протяжении сна.

Ранее было известно, что активность снижается при засыпании, однако теперь показано, что состояние покоя само развивается циклично и отражает смену фаз сна. Длительность одного такого цикла у младенцев составляла около часа.

С возрастом структура сна меняется: к 12 месяцам цикл увеличивается примерно на 10 минут. У взрослых средняя продолжительность таких циклов неподвижности достигает около 80 минут, что ближе к типичным показателям сна взрослых в 90 минут.

Увеличение продолжительности частично связано с тем, что с возрастом дети спят более длительными непрерывными отрезками, однако полный механизм этого изменения пока не объяснен.

Отдельное наблюдение касалось грудного вскармливания. У детей, получавших грудное молоко в 12 месяцев, циклы сна оказались немного длиннее, чем у сверстников, уже отлученных от груди. Аналогичная тенденция фиксировалась и у матерей — их циклы также увеличивались примерно на семь минут.

Предполагается, что влияние может быть связано с гормонами грудного молока, уровень которых меняется в течение суток: утром выше концентрация кортизола, вечером — мелатонина. Такие колебания способны влиять на формирование циркадных ритмов младенца.

Соавтор работы Грегори Хаммад рассматривает полученные данные как возвращение к ранним методам изучения сна, когда стадии определяли по движениям тела, до появления электроэнцефалографии и других технологий.

Актиграфия позволяет наблюдать сон в естественных условиях без госпитализации, фиксируя ритмы в домашних кроватках на протяжении многих ночей. Это дает более устойчивую картину развития сна по сравнению с лабораторными наблюдениями.

По словам Евы Виннебек, динамика покоя может служить маркером стадии сна и использоваться как доступный способ отслеживания развития нервной системы в первый год жизни, а также раннего выявления отклонений.

Читайте также: