В 2018 году ученые Карельского научного центра РАН стали изучать влияние арктических условий на детский сон. За два года удалось проанализировать тысячи анкет школьников в возрасте от 7 до 17 лет. В проект попали ученики школ Костомукши, Апатитов и Оленегорска, поселка Умба Терского района Мурманской области, а также Кемского района Карелии, включенного в Арктическую зону России. Мы побеседовали с руководителем исследовательского проекта, кандидатом биологических наук Сергеем Коломейчуком.
Ген школьной успеваемости
Школьники заполняли четыре опросника, в которых содержалась информация, касающаяся эмоционального и физического состояний, занятий спортом, рациона питания. Учитывалась и склонность к вредным привычкам — алкоголю и курению.
Часть опрошенных с согласия родителей также сдали тесты на содержание мелатонина — гормона сна и кортизола — гормона стресса. Среди участников проекта были как дети из семей коренных жителей этих мест, оказавшихся здесь более 100 лет назад, так и относительно недавно приехавшие в Арктику.
"Под коренным населением в своем исследовании мы понимаем поморов, карелов и саамов, которые живут на этих территориях уже достаточно долго, в течение двух-трех поколений. За это время адаптационные процессы завершаются, и можно точно заключить, подходит этот климат потомку первых переселенцев или нет", — отметил Коломейчук.
Тесты показали, что уровень кортизола не зависит от смены времени года. Зато содержание мелатонина, многоцелевого гормона, отвечающего не только за качество сна, но и за состояние иммунитета, борьбу организма с опухолями и воспалениями, напрямую зависит от количества "темных" часов в сутках: чем их больше, тем выше его уровень, и наоборот.
То есть на севере в период длинной ночи высокий уровень мелатонина сохраняется дольше, чем летом. Здесь возникает конфликт между биологическими часами человека и социальным расписанием. Происходит десинхронизация, когда люди вынуждены жить по расписанию, удобному обществу, а не в согласии со своими естественными биологическими ритмами.
И проблема в том, что наше социальное расписание под это никак не подстроено — ребенок в Арктике что осенью, что весной просыпается в семь утра, чтобы собираться в школу. В то же время ложиться спать вовремя удается не всегда, к тому же часто хромает гигиена сна, и это при том, что зимой темнеет раньше, чем в средней полосе России. Получается, что в Арктике это несоответствие биологического и социального расписаний ощущается острее.
Если продолжительность светового дня в октябре составляла не более шести часов, то в мае, когда проводился повторный анализ, продолжительность светлого времени суток составила уже 12 часов. Эта разница отразилась на концентрации мелатонина: при наложении результатов на состав участников выяснилось, что дети из семей коренных народов быстрее приспосабливаются к сокращению светового дня, что сказывается на их поведении и способности усваивать новый материал.
"У коренного населения адаптация к смене светового режима проходит плавно. В данном случае, по предварительным выводам, все дело в двух моментах. Во-первых, это традиционный жизненный уклад. Во-вторых, это генетика. Мы обнаружили отличия в структуре генов, которые регулируют физиологические процессы пробуждения и отхода ко сну, они отличаются у коренного и пришлого населения. Эти гены связаны с синтезом мелатонина", — отметил Коломейчук.
По словам Сергея Коломейчука, не исключено, что вторая смена в осенне-зимний период больше подходит для учеников в Арктике, так как позволяет дольше спать по утрам при коротком световом дне. Аналогичные исследования американских коллег показывают, что такой эксперимент дает хоть и небольшой, но все же рост школьной успеваемости.
"Перенос активной фазы обучения на более позднее время во второй четверти, когда день начинает укорачиваться, — это может быть пилотный проект на одной или двух школах. Приведет ли это к улучшению успеваемости? Возможно, небольшой эффект будет, но в пределах статистической погрешности. В Америке пробовали делать такой перенос и получили повышение успеваемости на пять процентов. Одним переносом уроков тут не обойтись", — подчеркнул Коломейчук.
Дневной сон — это нормально
Несмотря на различия в адаптации, общая тенденция у всех участников проекта была одинаковой — зимой все хотят спать, в том числе днем. Поэтому, по словам Сергея Коломейчука, нет ничего зазорного в получасовом дневном сне, который позволит восполнить силы организма и получить еще энергии до отхода ко сну.
Насторожиться стоит, если ребенок засыпает днем надолго. Это может свидетельствовать о хронических заболеваниях, определить которые должен либо специалист по сну — сомнолог или, если в регионе нет такого врача, невролог.
В КарНЦ продолжат изучать особенности сна детей в Арктике, но уже сейчас эксперты работают над брошюрой с простыми рекомендациями, как сделать сон более здоровым и пережить световые изменения, которые есть на севере. Хотя объектом исследования стали дети, советы актуальны и для взрослых, причем не только в Арктической зоне.
По задумке авторов, это будет буклет с иллюстрациями и десятком правил, как сделать свой сон более здоровым и проще засыпать без использования дополнительных препаратов.
Во время исследования ученые заметили: чем севернее и чем старше дети, тем чаще они жаловались на проблемы со сном. По словам Коломейчука, примерно треть подростков из Апатитов указали, что идти в кровать раньше им сложно, хотя для хорошего, здорового сна рекомендуется во время второй четверти ложиться на 30–60 минут раньше обычного. Приводим некоторые рекомендации ученых.
Физическая активность не менее 40 минут в день
Анализ данных подтвердил, что занятия спортом прямо влияют на качество и продолжительность сна. Так, согласно опросу, 44% школьников Мурманской области ответили, что физическая активность в их повседневных занятиях отсутствует. В школах северной Карелии такой ответ дали лишь 17% детей.
"Мы сравнили подростков от 14 до 17 лет из представителей коренного населения Карелии и коренного населения Мурманской области, эти населенные пункты расположены не так далеко друг от друга, но разница была показательна: физическая активность позитивно влияет на восприятие учебной информации и на успеваемость", — отметил Коломейчук, добавив, что физические упражнения лучше закончить как минимум за два часа до отхода ко сну.
Создание ритуала отхода ко сну без использования гаджетов
Ученые рекомендуют для лучшей выработки мелатонина ложиться спать и вставать по утрам примерно в одно и то же время, несмотря на выходные, каникулы или отпуск. Выработайте определенную последовательность действий, которая будет настраивать организм на скорый отход ко сну.
Важно, чтобы ритуалы исключили использование телефонов, компьютеров и планшетов даже в ночном режиме. Синий спектр света, который все равно исходит от экранов, может помешать сну. В целом свет — враг для гормона сна, поэтому ночью от него стоит отказаться вовсе, в том числе во время походов в туалет или на кухню. "Спектр искусственного света крайне нежелателен для синтеза мелатонина. Он побуждает организм бодрствовать, когда он должен спать", — добавил Коломейчук.
Исключить углеводную еду перед сном
Ученые предлагают сказать "нет"высокоуглеводной пище на ночь, а также отказаться от любых возбудителей мозговой активности. Например, газированных напитков, кофе, крепкого чая, энергетиков.
Не стоит часто пользоваться светодиодными лампами
Светодиодные лампы препятствуют образованию мелатонина, что тоже усложняет процесс засыпания.
Расширить границы
В 2020 году ученые КарНЦ намерены расширить границы исследования, подключить к проекту новых экспертов. В планах группы сравнить имеющиеся результаты из арктических школ с результатами учеников Петрозаводска и коренного населения западной Карелии: в проекте примет участие школа вепсского села Шелтозеро, а также дети из Архангельской области и Ямало-Ненецкого АО.
Кроме того, ученые начнут измерения температуры тела детей в течение дня с помощью специальных датчиков — термохронов. Температура тела изменяется по-разному у детей и подростков: для подростков характерны более резкие колебания. Расшифровать и использовать эти данные группе проекта помогут медики.
"Мы будем работать над расширением числа привлекаемых специалистов — наших республиканских врачей, — чтобы эти данные совместной работы легли в основу рекомендаций для улучшения качества жизни детского населения", — рассказал Сергей Коломейчук.
Анастасия Кошелева