Время сна у человека: восстановительный процесс под контролем циркадного водителя ритма

Представлена модель регуляции времени сна у человека. В её основе лежит переменная, регулирующая сон (S), которая может быть, но не обязательно является, нейрохимическим веществом; её значение повышается во время бодрствования и снижается во время сна. Сон начинается, когда S приближается к верхнему порогу (H), а пробуждение происходит при достижении нижнего порога (L). Пороги демонстрируют циркадный ритм, контролируемый единым циркадным водителем ритма. Постоянные времени процесса S были рассчитаны по скорости изменения спектральной плотности мощности электроэнцефалограммы во время обычного сна и восстановления после депривации сна. Форма циркадных колебаний порогов была выведена на основании времени спонтанного пробуждения после частичной депривации сна. Модель позволяет компьютерно воспроизводить основные феномены регуляции времени сна у человека, включая: 1) внутреннюю десинхронизацию при отсутствии временных ориентиров; 2) фрагментацию сна при непрерывном пребывании в постели; 3) зависимость продолжительности сна от циркадной фазы при изоляции от временных ориентиров, восстановлении после депривации сна и сменной работе. Модель показывает, что экспериментальные данные согласуются с концепцией единого циркадного водителя ритма у человека. Полученные результаты имеют значение для понимания сна как восстановительного процесса и его временной связи с днём и ночью.