Математические модели сна: как наука объясняет циклы сна и бодрствования

Почему дети иногда спят днём, а иногда нет? Почему пожилые люди просыпаются рано? Ответы на эти вопросы могут дать математические модели сна, которые разработали учёные из Университета Суррея.

Они проанализировали модель сна, которая объясняет, как на сон влияют две вещи: наша потребность во сне и внутренние биологические часы, которые работают примерно 24 часа.

Учёные выяснили, что в 14:00 наш мозг переходит из состояния сна в состояние бодрствования. Это объясняет, почему дети иногда спят днём, а в другие дни — нет. Это явление называется «лестница дьявола». Такая же модель может объяснить, как спят животные.

Учёные объединили модели сна и влияния света на биологические часы. Это помогло понять, почему многие явления, связанные со сном, зависят от внутренних процессов и окружающей среды.

Например, подростки ложатся спать и встают позже детей, потому что их биологические часы работают по-другому. Более медленное накопление усталости и яркий свет вечером могут отложить засыпание.

Учёные также обнаружили, что раннее пробуждение с возрастом связано не только с биологическими часами, но и с взаимодействием различных систем, контролирующих сон. Это взаимодействие меняется с возрастом, под влиянием окружающей среды и особенностей организма.

Работа учёных показывает, что проблемы со сном можно лучше понять и решить. Математика помогает увидеть, как изменения в освещении, распорядке дня или биологических факторах влияют на сон. Это может привести к более персонализированным и эффективным методам улучшения сна.

Учёные считают, что математика может помочь понять, почему некоторым людям трудно рано вставать или ложиться спать. Это связано не с тем, что их биологические часы сбились, а с воздействием света или биологическими факторами.

Профессор Энн Скелдон сказала, что математические модели могут дать надежду на решение проблем со сном. Они могут показать, как небольшие изменения в освещении, распорядке дня или биологических факторах могут улучшить сон.

Результаты исследования показывают, что если проводить большую часть дня в помещении и не выключать свет вечером, это может нарушить сон. Моделирование позволило предсказать, что люди могут испытывать трудности с засыпанием или смещением режима сна из-за света.

Профессор Дерк-Ян Дейк сказал, что математика может помочь лучше понять сон. С её помощью можно давать более персонализированные рекомендации и разрабатывать новые способы улучшения сна для людей, на которых влияют ритм жизни, старение или здоровье.