Matthew Walker

PROČ SPÍME

Odhalte sílu spánku a snění

Copyright © 2017, 2020 by Matthew Walker. All rights reserved.

Podle anglického originálu Why We Sleep: Unlocking the Power of Sleep and Dreams vydalo v edici Pod povrchem nakladatelství Jan Melvil Publishing v Brně roku 2021. Žádná část této knihy nesmí být nijak použita či reprodukována bez písemného svolení, s výjimkou případů krátkých citací jako součásti kritických článků a recenzí.

Překlad Filip Drlík

Odpovědná redaktorka Vladimíra Škorpíková

Šéfredaktor Marek Vlha

Redakční spolupráce Tomáš Baránek

Odborná spolupráce Ondřej Volný

Grafická úprava David Dvořák

Sazba Stará škola (staraskola.net)

Obálka Jaya Miceli, David Dvořák

Fotografie na obálce Charles Morgan Smith/Photonica/Getty Images

Fotografie autora Frederick M. Brown/Getty Images

Jazyková korektura Vilém Kmuníček

Druhé, aktualizované vydání

E-kniha Roman Kříž

Jan Melvil Publishing, s. r. o.

Melvil.cz

Chyby a připomínky: melvil.cz/chyby

Recenze a pochvaly: melvil.cz/kniha-proc-spime, libisemi@melvil.cz

© Jan Melvil Publishing, 2018, 2021

ISBN 978-80-7555-051-4

Věnováno Dacheru Keltnerovi za to, že jsem díky němu začal psát.

Tato publikace představuje autorovy názory a myšlenky. Jejím účelem je předložit užitečné a zajímavé informace o tématech týkajících se spánku a snů. Autor ani nakladatel prodejem knihy neposkytují žádné lékařské, zdravotnické ani jiné profesionální odborné služby. Pokud se vy, čtenáři, rozhodnete přijmout a využít doporučení v této knize nebo na jejich základě podniknout jiné kroky, nejprve své rozhodnutí prodiskutujte se svým lékařem nebo jiným zdravotnickým odborníkem. Autor a nakladatel se zříkají veškeré odpovědnosti za újmy, ztráty a rizika, osobní i všechna ostatní, které by mohly nastat přímo či nepřímo následkem použití informací uvedených v této knize nebo realizací rad ve čtenářově životě.

ČÁST PRVNÍ

KDYŽ SE ŘEKNE SPÁNEK

1

Spát, či nespat?

Myslíte si, že jste minulý týden spali dostatečně? Pamatujete si, kdy jste se naposledy probudili bez budíku celí svěží a odpočatí, bez potřeby kofeinové vzpruhy? Pokud jste na kteroukoli z těchto otázek odpověděli „ne“, rozhodně nejste sami. Více než třetina dospělých ve všech rozvinutých zemích v noci nespí doporučených sedm až devět hodin.1

To vás jistě nijak nepřekvapuje. Co vás však překvapit může, jsou následky tohoto faktu. Spíte-li v noci pravidelně méně než šest hodin, oslabujete svůj imunitní systém, což vede k podstatně vyššímu riziku onemocnění určitými druhy rakoviny. Nedostatek spánku je podle všeho pravděpodobně zásadní faktor spjatý s životním stylem, který ovlivňuje to, zda se u člověka rozvine Alzheimerova choroba. Nedostačující spánek (byť jen mírně omezený po dobu jednoho týdne) narušuje hladinu cukru v krvi natolik, že by lékaři stav dotyčné osoby mohli prohlásit za předdiabetický. Pokud spíte málo, hrozí vám větší riziko ucpání a kornatění cév a s tím spojená kardiovaskulární onemocnění, mrtvice a městnavé srdeční selhání. Jak naznačují prorocká slova Charlotte Brontëové, „neklid na polštáři, roztěkaná mysl“, špatný spánek přispívá ke vzniku nejrozšířenějších psychiatrických poruch – deprese, úzkosti a sebevražedných tendencí.

Možná jste si sami všimli, že když jste unavení, máte větší chuť na jídlo. Není to náhoda. Nedostatek spánku zapříčiňuje vyšší hladinu hormonu navozujícího pocit hladu a zároveň potlačujícího tvorbu spřízněného hormonu, který spouští pocit nasycení. I když se člověk nají dost, chce i přesto sníst víc. Nedostatek spánku je zaručený recept na přibírání jak u dospělých, tak u dětí. Ještě horší je, když držíte dietu, ale přitom málo spíte – takové snažení je úplně marné, protože veškerá shozená kila nepůjdou z tuků, ale ze svalů.

Když všechna uvedená fakta shrnete, je snadné přijmout prokazatelnou spojitost: Čím méně spíte, tím kratší máte život. Staré rčení „vyspím se až v hrobě“ tedy není příliš šťastné. Nastavíte-li takto svou mysl, možná skutečně umřete dříve a kvalita vašeho (kratšího) života bude nižší.

Se džbánem spánkové deprivace může člověk pro vodu chodit jen určitou dobu, než se ucho utrhne. Je to smutné, ale lidské bytosti jsou ve skutečnosti jediným živočišným druhem, který se dobrovolně připravuje o spánek, aniž by to pro něj mělo jakýkoli rozumný přínos. Zanedbáváním spánku postupně narušujeme své zdraví, náladu i sociální život – náklady se projevují po lidské i finanční stránce. A to do takové míry, že Centrum pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) už označilo nedostatečný spánek za epidemii. Není náhoda, že v zemích, ve kterých došlo v posledním století k nejdramatičtějšímu úbytku spánku, v zemích, jako jsou například USA, Spojené království, Japonsko a Jižní Korea a několik evropských států, se také nejvíce zvýšil výskyt dříve uvedených fyzických onemocnění a duševních poruch.

Já a ostatní podobně zaměření vědci jsme začali vyzývat lékaře, aby spánek „předepisovali“. V porovnání s ostatními je takové zdravotní opatření nejméně bolestné a dá se velice příjemně dodržovat. Ale aby nedošlo k omylu – neznamená to, že by lékaři měli začít předepisovat víc prášků na spaní. Právě naopak, protože u těchto léků se objevuje děsivé množství důkazů o jejich nežádoucím vlivu na lidské zdraví.

Můžeme však zajít až do krajnosti a říct, že nedostatek spánku dokáže člověka rovnou zabít? Dost možná ano – alespoň ve dvou konkrétních případech. Zaprvé bych zmínil velice vzácnou genetickou chorobu, která začíná nástupem postupně se zhoršující nespavosti ve středním věku života. Po několika měsících přestane pacient spát už úplně. V této fázi zároveň začne ztrácet mnoho základních mozkových a tělesných funkcí. Téměř žádné doposud známé léky pacientovi nepomůžou usnout. Po dvanácti až osmnácti měsících nespaní zemře.

Druhým příkladem je smrtící situace, kdy člověk sedne za volant motorového vozidla nedostatečně vyspaný. Řízení v ospalém stavu vede každý rok ke statisícům dopravních nehod a úmrtí. Ale to už se nejedná pouze o život nedostatečně vyspaného jedince, ale také o životy účastníků silničního provozu. Ve Spojených státech na následky chyby z únavy tragicky zemře každou hodinu jeden člověk.

Za to, že je společnost vůči problematice spánku netečná, může zčásti fakt, že se vědcům doposud nepodařilo vysvětlit, proč spánek potřebujeme. Spánek představoval ještě donedávna jednu z největších biologických záhad. Ani všechny ty převratné a mocné vědecké metody (genetika, molekulární biologie a supervýkonné digitální technologie) nedokázaly ke spánku najít klíč. Rozluštit záhadnou šifru spánku zkoušeli ti největší myslitelé, například držitel Nobelovy ceny Francis Crick, který objevil dvoušroubovici DNA, slavný římský učitel a řečník Marcus Fabius Quintilianus, a dokonce i Sigmund Freud. Všichni marně.

Abychom si tento stav vědecké neznalosti uvedli do lepších souvislostí, představte si, že se vám právě narodilo první dítě. Lékařka v porodnici vejde do pokoje a řekne: „Gratuluji, je to zdravý chlapeček. Dokončili jsme předběžné testy a všechno vypadá dobře.“ Přívětivě se usměje a vydá se ke dveřím. Pak se ale těsně před odchodem zarazí, otočí se a řekne: „Ještě jednu věc vám vlastně chci říct. Vaše dítě bude od této chvíle po zbytek svého života opakovaně a pravidelně upadat do stavu zdánlivého kómatu. Občas vám možná dokonce bude připadat, že zemřelo. Zatímco jeho tělo bude nehybné, jeho mysl budou často naplňovat ohromné a prapodivné halucinace. V tomto stavu stráví třetinu svého života, a já vůbec netuším, proč to bude dělat ani k čemu to je dobré. Hodně štěstí!“

Je to fascinující, ale až donedávna to přesně tak bylo – lékaři a vědci nedokázali přesvědčivě zodpovědět otázku, proč spíme. Přitom vezměte v potaz, že funkce tří dalších základních lidských potřeb máme zmapované již dlouho – už desítky, možná i stovky let víme, proč jíme, proč pijeme a proč se množíme. Ale čtvrtá biologická potřeba rozšířená napříč živočišnou říší – potřeba spánku – se vyhýbá vědeckému zmapování už tisíce let.

Zamyslíme-li se nad otázkou, proč spíme, z evolučního hlediska, celá záhada se jen víc zkomplikuje. Spánek se bude i nadále jevit jako nejnesmyslnější biologický jev, nehledě na to, z jakého úhlu ho budete zkoumat. Když spíte, nemůžete obstarávat potravu. Nemůžete se socializovat. Nemůžete hledat partnera a množit se. Nemůžete pečovat o své potomky a chránit je. Navíc pokud spíte, jste snadnou kořistí pro predátory. Spánek je tedy bezpochyby jedním z nejzáhadnějších druhů lidského chování.

Ať už se na spánek díváme z kteréhokoli hlediska (nebo ze všech zároveň), logicky by měl zafungovat silný evoluční tlak proti výskytu spánku a jakýchkoli dalších podobných jevů. Jak prohlásil jeden z vědců, kteří spánek zkoumají: „Pokud spánek neplní určitou zcela zásadní funkci pro život, potom je to největší omyl, který evoluční proces přinesl.“2

Spánek však přetrval. Velmi hrdinně. Ve skutečnosti spí každý doposud dopodrobna prostudovaný živočišný druh.3 Tento prostý fakt poukazuje na to, že se spánek vyvinul zároveň se samotným životem na planetě – nebo velice brzy po jeho vzniku. To, že spánek následně tak dlouho přetrval, navíc znamená, že zákonitě musí přinášet obrovské výhody převažující nad zjevnými riziky a nevýhodami.

Nakonec tedy zjistíme, že otázka „Proč spíme?“ byla špatná. Vycházela totiž z předpokladu, že spánek má jedinou funkci, jediný důvod, svatý grál, který jsme celou dobu hledali. Hypotézy se zaměřovaly na důvody logické (čas potřebný na obnovení energie), podivné (příležitost pro okysličení očních bulv) i psychoanalytické (nevědomý stav, ve kterém si vyplňujeme potlačovaná přání).

V této knize se dočtete o velice odlišné pravdě – spánek je mnohem komplexnější, zajímavější a velmi překvapivě i významnější pro naše zdraví. Důvodů, proč spíme, je ohromné množství. Správně strávená noc navíc prospívá jak našemu mozku, tak tělu. Zdá se, že v těle není jediný orgán a v mozku není jediný proces, na který by spánek neměl pozitivní vliv (a naopak negativní vliv, spíme-li méně, než bychom měli). Ale to, že každá kvalitně prospaná noc má tolik prospěšných účinků na naše zdraví, by nás nemělo překvapovat. Přece jen jsme dvě třetiny života vzhůru a v té době se nevěnujeme pouze jedné jediné věci. Děláme spoustu činností přispívajících k našemu přežití a duševní pohodě. Z toho pohledu přece nemůžeme čekat, že spánek – a těch v průměru dvacet pět až třicet let života, které zabere – má pouhou jednu funkci.

Díky hotové explozi objevů v posledních dvaceti letech jsme si uvědomili, že spánek není jen jakási obrovská konstrukční chyba v evolučním procesu. Spánek prospívá zdraví v mnoha různých ohledech, stačí si ho jen nechat předepsat a dávkovat jednou za dvacet čtyři hodin.

V mozku spánek obohacuje rozmanité funkce, včetně schopnosti učení, pamatování a logického rozhodování. Spánek má blahodárné účinky na naše psychické zdraví, kalibruje naše mozkové obvody odpovídající za různé emoce, a my tak díky němu druhý den zvládáme sociálně a psychicky náročné situace s rozvahou a klidem. Začínáme už dokonce rozumět i nejhůře uchopitelné a nejkontroverznější ze všech zkušeností našeho vědomí – snění. Snění poskytuje všem živočišným druhům, včetně lidí, kteří mají to štěstí, že sní, řadu jedinečných výhod. Mezi takové dary patří uklidňující neurochemická lázeň zmírňující bolestivé vzpomínky a virtuální realita, v níž mozek spojuje přítomnost se zážitky z minulosti a podněcuje kreativitu.

Jdeme-li hlouběji do lidského těla, spánek obnovuje arzenál našeho imunitního systému, pomáhá zabraňovat vzniku infekce a odráží všechny možné nemoci. Spánek opravuje stav tělesného metabolismu tím, že jemně vylaďuje rovnováhu inzulinu a cukru v krevním oběhu. Spánek reguluje chuť k jídlu, a tak nám pomáhá udržet si tělesnou hmotnost – namísto zbrklého a nahodilého vybírání jídla pečlivěji volíme zdravější jídla. Dostatek spánku posiluje vzkvétající mikrobiom v našem tlustém střevě. A jak je už známo, veškeré zdravotní problémy spojené s výživou začínají právě u mikrobiomu. Vydatný spánek je úzce spjatý s naším kardiovaskulárním systémem, snižuje krevní tlak a pomáhá udržovat naše srdce zdravé.

Vyvážená strava a pohyb jsou nesmírně důležité, to je pravda. Teď se však ukazuje, že v této trojici klíčových aspektů našeho zdraví má velkou roli spánek. Fyzické a psychické potíže způsobené jednou nocí špatného spánku výrazně převyšují absenci určitého druhu stravy nebo pohybu. Je těžké představit si jakýkoli jiný stav (přirozený či lékařsky navozený), který dokáže tak mocně upravit fyzické a psychické zdraví na každé zkoumané úrovni.

Díky novému, bohatému vědeckému chápání spánku už víme, že se nemusíme ptát, k čemu je spánek dobrý. Místo toho teď začínáme přemýšlet, jestli vůbec existují nějaké biologické funkce, kterým vydatný spánek neprospívá.

Z této výzkumné renesance vyvstává jednoznačné sdělení –spánek je nejúčinnější způsob, jak můžeme každý den obnovit zdraví svého mozku a těla. Zatím tedy nejlepší opatření matky přírody proti smrti. Média nás v současnosti dostatečně důrazně neinformují o skutečných důkazech všech rizik postihujících nevyspané jednotlivce a společnosti. V současných diskusích o zdraví je absence takových varování tristní. Tato kniha je proto zamýšlena jako opatření k pokrytí této nenaplněné potřeby, a jak doufám, tak také jako pouť po fascinujících objevech. Jejím cílem je přehodnotit pohled naší kultury na spánek a přestat ho zanedbávat.

Osobně bych měl uvést, že spánek miluju (nejen ten můj, ačkoli si ho moc rád dopřávám každou noc bez výjimky osm hodin). Miluju všechno, co spánek představuje a co způsobuje. Miluju zjišťování poznatků týkajících se spánku a všechny jeho zatím neprobádané oblasti. Miluju předávání informací o významu spánku veřejnosti. Miluju hledání jakýchkoli metod přispívajících k tomu, aby si lidé začali vážit spánku, který tak zoufale potřebují. Tento můj milostný poměr dnes už trvá minimálně dvacet let, tedy celou moji vědeckou kariéru, kterou jsem zahájil jako profesor psychiatrie na Lékařské fakultě Harvardovy univerzity (Harvard Medical School) a ve které pokračuji dodnes jako profesor neurovědy a psychologie na Kalifornské univerzitě v Berkeley.

Láska na první pohled to však nebyla. Spánek jsem začal zkoumat náhodou. Nikdy jsem neměl v úmyslu vstoupit do tohoto tajemného okrajového teritoria vědy. V osmnácti letech jsem začal studovat na Queen’s Medical Center v Anglii – naprosto výjimečném nottinghamském ústavu, v němž pracují přední vědci zkoumající lidský mozek. Nakonec jsem zjistil, že medicína pro mě není, protože se zabývá spíše odpověďmi, a mě přitom víc přitahovaly otázky. Odpovědi pro mě jednoduše představovaly jenom způsob, jak se člověk dostane k další otázce. Rozhodl jsem se studovat neurovědu, proto jsem absolvoval doktorský obor neurofyziologie a během svého studia nastoupil na praxi do londýnského England’s Medical Research Council.

Při práci na své disertaci, která probíhala převážně na Univerzitě v Newcastlu, jsem poprvé začal přispívat k vědeckému poznání v oblasti výzkumu spánku. Zkoumal jsem vzory elektrických mozkových impulzů u starších lidí v raném stadiu demence. Navzdory rozšířenému přesvědčení neexistuje jenom jeden typ demence. Alzheimerova choroba představuje ten nejběžnější, ale je jen jedním z řady. Chce-li lékař zvolit vhodný způsob léčby, musí co nejdříve určit, o který typ demence se jedná.

Začal jsem hodnotit činnost mozku u pacientů během spánku a bdělosti. Moje hypotéza zněla takto – existuje jedinečný vzor elektrických mozkových impulzů, podle něhož můžeme předpovědět, který podtyp demence se u daného jedince rozvíjí. Měření během dne byla nejednoznačná a žádné významné vzory se v nich najít nepodařilo. Teprve až v nočním oceánu spánkových mozkových vln nahrávky jasně odhalily u mých pacientů budoucí rozvoj strašlivé choroby. Tento objev potvrdil, že spánek bychom mohli využít jako lakmusový papírek, který nám pomůže pochopit, jaký typ demence se u jedince rozvine.

Začal jsem být spánkem posedlý. Odpověď, kterou mi spánek poskytl, ostatně stejně jako všechny dobré odpovědi, jenom vedla k dalším fascinujícím otázkám. Například: Přispívají poruchy spánku u mých pacientů k onemocnění, kterým trpí, nebo dokonce přímo způsobují některé strašlivé symptomy, například ztrátu paměti, agresivitu, halucinace nebo bludy? Přečetl jsem veškerou dostupnou literaturu. Na povrch se začala prodírat téměř neuvěřitelná pravda – nikdo ve skutečnosti nedokázal jasně vysvětlit, proč potřebujeme spánek a jaký na nás má vliv. Nemohl jsem potvrdit či vyvrátit svou hypotézu týkající se demence, dokud nebude zodpovězena podstatnější otázka spánku. Rozhodl jsem se, že se šifru spánku pokusím rozluštit.

Přerušil jsem svůj výzkum demence, nastoupil jsem na postdoktorální pozici na Harvardu na druhé straně Atlantského oceánu a začal se věnovat jedné z největších záhad v dějinách: Proč spíme? Skutečně jsem naivně a upřímně věřil, že odpověď najdu do dvou let. Od té doby uplynula dvě desetiletí. Složité problémy neberou ohledy na motivy svých řešitelů; jsou stejně těžké pro všechny.

Dnes, po dvaceti letech, moje výzkumné úsilí a tisíce studií z ostatních laboratoří po celém světě už mnoho odpovědí přinesly. Takové objevy mě zavedly na úžasné, jedinečné a nečekané cesty akademickým i neakademickým světem – od kariéry spánkového kouče pro sportovní týmy NBA, NFL a britské Premier League; přes studio Pixar až po vládní agentury a přední technologické a finančnické firmy. Tyto objevy společně s mnoha dalšími příbuznými objevy mých kolegů dokazují, že spánek je nesmírně důležitý.

Nakonec bych ještě rád řekl něco ke struktuře této knihy. Kapitoly jsou napsané tak, aby logicky navazovaly, a vyprávění je rozdělené do čtyř hlavních částí.

V části 1 jsem se zaměřil na demystifikaci spánku – dozvíte se, co spánek je, co není, kdo spí, jak dlouho spí, jak by měli spát lidé (ale nespí) a jak se spánek mění k horšímu či lepšímu v průběhu vašeho života nebo života vašich dětí.

V části 2 už se dozvíte podrobnosti o dobrých, špatných a smrtelných stavech spojených se spánkem a především jeho nedostatkem. Podíváme se na všechny neuvěřitelné výhody spánku pro mozek a tělo. Ukážeme si, že spánek představuje univerzální účinnou sadu nástrojů zajišťujících dobré zdraví a duševní i tělesnou pohodu. Potom se zaměříme na to, jak a proč nedostatek kvalitního spánku vede ke změti podlomeného zdraví, onemocnění a předčasné smrti – to by mělo zároveň sloužit jako budíček a výstraha, kterou v dnešní době tak potřebujeme.

V části 3 přejdeme bezpečně od spánku do vědecky vysvětleného fantastického světa snů. Nahlédneme do mozků snících lidí a řekneme si, jak přesně sny inspirovaly Nobelovou cenou ověnčené nápady, které změnily svět. Dočtete se, jestli je skutečně možné řídit své sny a zda je takové počínání rozumné.

Část 4 nás na začátku posadí k nemocničnímu lůžku, protože se budeme bavit o mnoha spánkových poruchách včetně nespavosti. Předestřu vám očividné i méně zřejmé důvody, proč je pro tolik z nás těžké pravidelně a dobře spát. Následuje diskuse o lécích na spaní, podložená vědeckými a klinickými daty. Potom se dočtete víc o nových, bezpečnějších a účinnějších terapiích vedoucích ke zlepšení spánku bez léků. Posléze se přesuneme od nemocničního lůžka výš, na úroveň spánku ve společnosti, a dozvíme se, jak neblaze se nedostatek spánku podepisuje na školství, zdravotnictví a podnikání. Uvedené důkazy boří zažité představy o užitečnosti co nejdelších dnů a nespaní. Potvrzují, že pokud nespíme dostatečně, vytyčených cílů ve výše uvedených oborech nedosahujeme efektivně, bezpečně, výhodně ani eticky. Knihu uzavírám s upřímnou nadějí a předkládám atlas nápadů a myšlenek, které mohou lidstvo očividně postrádající spánek se spánkem znovu spojit – novou vizi spánku pro dvacáté první století.

Měl bych také poznamenat, že knihu nemusíte číst plynule od části 1 po část 4. Každou kapitolu si můžete vlastně přečíst zvlášť a v libovolném pořadí, aniž by vám cokoli uniklo. Proto vás teď chci pozvat, abyste zhltli tuto knihu buď celou, nebo po částech, jako na rautu, nebo postupně po jednotlivých chodech, jednoduše tak, jak uznáte za vhodné.

Rád bych také zmínil, že tato kniha není zamýšlena jako příručka či návod pro lepší život. Není zaměřená na diagnostiku ani léčbu spánkových poruch, včetně nespavosti. Tím se zabývají jiné tituly, jejichž autoři vám často doporučí návštěvu lékaře, máte-li podezření, že trpíte poruchou spánku. Také chápu, že se mezi vámi čtenáři najdou lidé trpící úzkostmi ze spánkových problémů. V takových případech se při čtení informací o dopadech nedostatečného spánku může vaše úzkost posílit. A proto to píšu právě teď, abych vás včas varoval a každý čtenář se mohl sám rozhodnout, jestli bude ve čtení pokračovat.

Na závěr se ještě musím zříct odpovědnosti. Pokud se vám během čtení začnou klížit oči a usnete, na rozdíl od většiny autorů mě to určitě nebude mrzet. Vzhledem k obsahu a tématu této knihy vás v takovém chování chci naopak aktivně podporovat. Vím, jak je spánek provázaný s pamětí, proto mi velice polichotí, když budu vědět, že se vy, čtenáři, rozhodnete upevnit ve své paměti mnou předkládané informace a usnete. Takže během čtení této knihy prosím bděte a spěte. Já se rozhodně neurazím. Právě naopak – budu mít velikou radost.

2

Kofein, jet lag a melatonin

Jak ztrácíme a získáváme kontrolu nad spánkovým rytmem

Jak vaše tělo pozná, že je na čase jít spát? Proč trpíte jet lagem, když doletíte do jiného časového pásma? Jak se dá jet lag překonat? Proč je jet lag horší, když se přizpůsobíte novému času a potom se vrátíte domů? Proč někteří proti takovým potížím užívají melatonin? Proč (a jak) vás probere šálek kávy? A co je možná nejdůležitější – jak poznáte, že máte dostatek spánku?

To, kdy chcete spát nebo bdít, se řídí dvěma hlavními faktory. Právě při čtení těchto slov oba faktory silně ovlivňují vaše tělo a mysl. Prvním faktorem je signál vysílaný vnitřním hodinovým strojem nastaveným na dvacet čtyři hodin, který se skrývá hluboko ve vašem mozku. Tyto vnitřní hodiny vytvářejí cyklus, rytmus střídání dne a noci, na jehož základě se v různých částech dne pravidelně cítíte unavení nebo plní energie. Druhý faktor představuje chemická látka, která se hromadí ve vašem mozku a vytváří „puzení ke spánku“. Čím déle jste vzhůru, tím silnější je chemické puzení ke spánku a tím víc se vám chce spát. Právě rovnováha mezi těmito dvěma faktory určuje, jak bdělí a pozorní jste během dne, kdy jste večer unavení a připravení jít do postele. Částečně také ovlivňuje kvalitu spánku.

MÁTE RYTMUS?

Ve většině otázek zmíněných v úvodním odstavci hraje stěžejní roli mocná síla vašeho čtyřiadvacetihodinového rytmu, známá také jako cirkadiánní rytmus. Cirkadiánní rytmus (circa latinsky znamená „okolo, během“ a dies znamená „den“) je vlastní každému. Tento přirozený cyklus se skutečně tvoří u většiny živočichů na planetě žijících déle než několik dní. Vnitřní hodiny ve vašem mozku vysílají svůj denní cirkadiánní signál do všech ostatních oblastí mozku a všech orgánů v těle.

Čtyřiadvacetihodinové tempo nám pomáhá určovat, kdy chceme být vzhůru a kdy chceme spát. Ovládá však také další rytmické vzory. Mezi ty patří preferovaná doba jídla a pití, nálady a emoce, množství vyprodukované moči4, bazální tělesná teplota, rychlost metabolismu a vylučování mnoha různých hormonů. Není tedy náhodné, že pravděpodobnost překonání olympijského rekordu je prokazatelně spjatá s denní dobou, nejvyšší je kolem vrcholu cirkadiánního rytmu v závěru odpoledne. Dokonce i časy úmrtí nebo narození odpovídají díky výrazným změnám v zásadních metabolických, kardiovaskulárních, teplotních a hormonálních procesech řízených tímto hodinovým strojkem cirkadiánnímu rytmu.

Dlouho předtím, než jsme objevili biologické hodiny, proběhl jeden geniální experiment. Stalo se při něm něco nevídaného – zastavil se čas. Alespoň pro rostlinu. Francouzský geofyzik Jean-Jacques d’Ortous de Mairan v roce 1729 objevil první důkaz, že rostliny si samy vytvářejí svůj jedinečný vlastní čas.

De Mairan zkoumal pohyby listů heliotropní rostliny, tedy takové, jejíž listy nebo květy se natáčejí ke slunci a během dne se pohybují podle jeho trajektorie. De Mairana zaujal jeden konkrétní druh – citlivka stydlivá (Mimosa pudica).5 Listy této rostliny nejen kopírují denní pohyb slunce po obloze, ale v noci zplihnou, téměř jako kdyby zvadly. Hned druhý den ráno se však rozevřou jako deštníky a opět vypadají úplně zdravě. A celý cyklus pohybu a uvadání se opakuje každé ráno a každou noc. Slavný biolog Charles Darwin je proto nazval „spícími listy“.

Před de Mairanovým experimentem se mnoho lidí domnívalo, že roztahování a zatahování listů rostliny se řídí pouze podle východu a západu slunce. Byla to logická domněnka – denní světlo (i když bylo oblačno) dalo listům pokyn k rozevření a setmění je přimělo zavřít se a povadnout. De Mairan tu domněnku rozcupoval. Nejprve rostlinu umístil do otevřeného prostoru a vystavil ji přirozenému světlu a tmě, střídání dne a noci. Listy se podle očekávání během východu slunce roztáhly a s nástupem noci stáhly.

Potom však přišla ta geniální část experimentu. De Mairan zavřel rostlinu na dvacet čtyři hodin do krabice a tak ji uvrhl do úplné tmy ve dne i v noci. Během těch dvaceti čtyř hodin tmy občas v relativní tmě na rostlinu nakoukl a zkoumal stav listů. Rostlina sice byla odříznutá od světla, ale během dne se pořád chovala tak, jako kdyby byla světlem zalitá; listy měla hrdě roztažené. Na konci dne listy stáhla i bez pokynu zapadajícího slunce a zůstala ve staženém stavu po celou noc.

Byl to revoluční objev. De Mairan dokázal, že organismus se řídí podle vlastních hodin a není otrokem rytmických příkazů slunce. Někde v rostlině byl generátor čtyřiadvacetihodinového rytmu schopný sledovat čas bez pobídek vnějšího světa, jako je například denní světlo. Rostlina neměla pouze cirkadiánní rytmus, měla navíc i vlastní, „endogenní“ rytmus. Podobně jako naše srdce, které bije podle vlastního vnitřního rytmu. Rozdíl je jednoduše v tom, že rytmus hodin vašeho srdce je mnohem rychlejší, nejméně jeden úder za vteřinu, a ne jeden za dvacet čtyři hodin jako úder cirkadiánních hodin.

Překvapivě trvalo dalších dvě stě let, než se podařilo dokázat, že my lidé máme podobný, vnitřně vytvářený cirkadiánní rytmus. Tento experiment však k našemu chápání vnitřních hodin dodal něco poměrně nečekaného. Bylo to v roce 1938. Profesor Nathaniel Kleitman z Chicagské univerzity se společně se svým výzkumným asistentem Brucem Richardsonem rozhodl provést ještě radikálnější vědeckou studii. Vyžadovala obrovské odhodlání, osobní oběť, kterou můžeme jen těžko srovnávat s jakýmikoli následujícími výzkumy.

Kleitman a Richardson se stali svými vlastními pokusnými králíky. Naložili jídlo a vodu na šest týdnů a k tomu dvě rozmontovaná vysoká nemocniční lůžka a vydali se na výpravu do Mamutí jeskyně v Kentucky, nejdelší jeskyně na světě, která je tak hluboká, že do jejích nejvzdálenějších koutů neproniknou žádné sluneční paprsky. Právě z této temnoty se zrodil nejzářnější vědecký poznatek Kleitmana a Richardsona, který pomohl určit náš biologický rytmus na přibližně jeden den (cirkadiánní), a ne přesně jeden den.

Kromě vody a potravy si s sebou tito dva pánové vzali celou řadu přístrojů k měření tělesné teploty i rytmů bdělosti a spánku. Zaznamenávací technika se nacházela ve středu jejich životního prostoru a po obou stranách technického zázemí stály postele. Vysoké nohy lůžek byly usazené v kbelících s vodou tvořících jakýsi vodní příkop. Ten zabraňoval nespočtu malých (i ne tak malých) tvorů v hlubinách Mamutí jeskyně, aby si k nim vlezli do postele.

Vědecká otázka na pozadí Kleitmanova a Richardsonova experimentu byla jednoduchá: Když se odříznou od každodenního cyklu střídání světla a tmy, začne jejich rytmus střídání spánku a bdělosti a zároveň tělesná teplota kolísat, nebo zůstane stejná jako u jedinců ve vnějším světě, vystavených rytmickému střídání dne a noci? V úplné tmě vydrželi celých třicet dva dnů. Nejen že se jim podařilo nechat si narůst velmi působivé plnovousy, ale zároveň dospěli ke dvěma revolučním objevům. Zaprvé zjistili, že i když na člověka nepůsobí sluneční světlo, vytváří si stejně jako de Mairanovy heliotropní rostliny vlastní endogenní cirkadiánní rytmus. To znamená, že Kleitman ani Richardson neupadli do náhodných cyklů bdělosti a spánku, ale místo toho se u nich rozvinulo předvídatelné a pravidelné schéma bdělosti (zhruba patnáct hodin) s dohromady zhruba devíti hodinami spánku.

Druhý nečekaný – a významnější – poznatek bylo zjištění, že jejich spolehlivě se opakující cykly bdělosti a spánku netrvaly přesně dvacet čtyři hodin, ale byly pravidelně a nepopiratelně delší. U Richardsona, kterému tehdy bylo dvacet let, se vyvinul cyklus bdělosti a spánku o celkové délce mezi dvaceti šesti a dvaceti osmi hodinami. Kleitmanovi bylo čtyřicet tři let a jeho cyklus se blížil ke dvaceti čtyřem hodinám, ovšem pořád byl delší. Z toho vyplývá, že bez vnějšího vlivu denního světla netrval vnitřně generovaný „den“ obou mužů přesně dvacet čtyři hodin, ale o maličko déle. Jako neseřízené hodinky, které se opožďují; po každém (skutečném) uplynulém dni ve vnějším světě se Kleitmanovi a Richardsonovi na základě jejich delší, vnitřně vytvářené chronometrie cyklus maličko prodloužil.

Jelikož náš přirozený biologický rytmus netrvá přesně dvacet čtyři hodin, ale zhruba jeden den, bylo nutné vytvořit nový termín – cirkadiánní rytmus – tedy rytmus, který trvá dobu dlouhou přibližně jako jeden den, ovšem netrvá přesně jeden den.6 Během více než sedmdesáti let od Kleitmanova a Richardsonova stěžejního experimentu jsme už stanovili, že průměrná délka cyklu endogenních cirkadiánních hodin je zhruba dvacet čtyři hodin a patnáct minut. To je docela blízko čtyřiadvacetihodinové rotaci Země, ale pořád ne natolik přesné, aby takové seřízení bez výhrad přijal svědomitý švýcarský hodinář.

Naštěstí většina z nás nežije v Mamutí jeskyni ani v neustálé tmě. Pravidelně pociťujeme sluneční paprsky pomáhající nám seřídit naše nepřesné opožděné vnitřní cirkadiánní hodiny. Sluneční světlo funguje jako seřizovací boční kolečko na dolaďování nepřesných hodinek. Přirozené světlo každý den pravidelně metodicky nuluje náš nepřesný vnitřní hodinový strojek a „natáčí“ nás zpátky na přesně, nikoli přibližně, dvacet čtyři hodin.7

Není tedy náhoda, že mozek k takovému vynulování využívá denní světlo. Denní světlo je ten nejspolehlivější, nejperiodičtější signál v našem životním prostředí. Slunce vychází každé ráno a zapadá každý večer už od zrodu naší planety. Většina organismů přijala cirkadiánní rytmus tedy pravděpodobně proto, aby seřídily samy sebe a své aktivity, a to jak vnitřní (např. teplotu), tak vnější (např. krmení), s každodenním otáčením planety Země kolem vlastní osy, které vede k pravidelným periodám světla (když je otočená ke Slunci) a tmy (když je od Slunce odvrácená).

Je-li k dispozici denní světlo, považujeme ho za základní a upřednostňovaný signál, není to však jediný signál, podle kterého dokáže lidský mozek nulovat biologické hodiny. Mozek umí využít také jiné vnější pobídky, pokud se spolehlivě opakují. Jde například o potravu, pohyb, teplotní výkyvy, a dokonce i pravidelně načasované společenské interakce. Všechny takové události dokážou vynulovat biologické hodiny a nastavit je přesně na dvacet čtyři hodin. Z tohoto důvodu jedinci trpící určitými druhy slepoty úplně neztratí svůj cirkadiánní rytmus. Vzhledem ke svému postižení nemohou spoléhat na světelné signály, a využívají tak jiné jevy. Jakémukoli signálu, který mozek používá k nulování hodin, se říká „Zeitgeber“ – což v němčině znamená „dárce času“, „synchronizátor“ nebo „časoměřič“. Ačkoli je tedy světlo nejspolehlivějším, a tak i základním Zeitgeberem, kromě světla, nebo v jeho nepřítomnosti, lze využít mnoho jiných podnětů.

Čtyřiadvacetihodinové biologické hodiny v centru našeho mozku se nazývají suprachiasmatické jádro. U anatomických názvů je obvyklé, že se těžko vyslovují, ale zato jsou velice návodné – v latině supra znamená „nad“ a chiasmus „křížení“. Ke křížení dochází ve středu mozku, kde se setkávají optické nervy z očí, překříží se a prohodí si strany. Suprachiasmatické jádro se nachází právě nad touto křižovatkou z dobrého důvodu. Odebírá „vzorky“ světelného signálu odeslaného z oka po optických nervech, když se pohybuje k zadní části mozku k vizuálnímu zpracování. Suprachiasmatické jádro využívá zjištěné spolehlivé informace ze světla k vynulování nepřesného vnitřního času a nastavuje ho přesně na dvacet čtyři hodin, čímž zabraňuje jakýmkoli skluzům.

Když vám řeknu, že suprachiasmatické jádro se skládá z dvaceti tisíc mozkových buněk, neuronů, možná si pomyslíte, že je obrovské a zabírá velkou plochu vaší dutiny lebeční. Ve skutečnosti je docela malinké. Mozek se skládá ze zhruba sto miliard neuronů, takže v kontextu celkové mozkové tkáně je suprachiasmatické jádro opravdu titěrné. Ale navzdory jeho velikosti má na zbytek mozku a těla obrovský vliv. Tento hodinový strojek diriguje rytmickou symfonii života – vašeho a také všech ostatních organismů. Suprachiasmatické jádro řídí širokou řadu různých chování, včetně toho, na které se zaměříme v této kapitole, a to kdy chceme bdít a kdy chceme spát.

Obrázek 1: Obvyklý čtyřiadvacetihodinový cirkadiánní rytmus (bazální tělesná teplota)

U denních tvorů, jakým je člověk, cirkadiánní rytmus aktivuje při denním světle mnoho mozkových a tělesných mechanismů udržujících nás vzhůru a v pozoru. Tyto procesy se po setmění utlumí a mechanismy stimulující bdělost se pozastaví. Na obrázku 1 si můžete prohlédnout jeden takový příklad cirkadiánního rytmu – vaší tělesné teploty. Znázorňuje průměrnou vnitřní (bazální) tělesnou teplotu skupiny dospělých lidí. Od času 0.00 úplně nalevo se teplota začíná pomalu zvyšovat a vrcholu dosahuje v pozdním odpoledni. Potom se trajektorie změní. Teplota se začne snižovat a s příchodem noci klesne pod úroveň naměřenou v poledne.

Váš biologický cirkadiánní rytmus řídí pokles základní tělesné teploty, když se přiblíží čas jít spát (obrázek 1), a zhruba po dvou hodinách spánku dosáhne nejnižšího bodu. U tohoto teplotního rytmu však vůbec nezáleží na tom, jestli vůbec spíte. Kdybych vás celou noc nenechal usnout, vaše bazální tělesná teplota by se vyvíjela podle stejné křivky. Ačkoli pokles tělesné teploty pomáhá uspíšit spánek, samotná teplota bude během dvaceti čtyř hodin stoupat a klesat nezávisle na tom, jestli jste vzhůru, nebo spíte. Jedná se o klasickou ukázku předem naprogramovaného cirkadiánního rytmu, který se bude pravidelně jako kyvadlo metronomu bezchybně opakovat. Teplota je jen jedním z mnoha čtyřiadvacetihodinových rytmů řízených suprachiasmatickým jádrem. Bdělost a spánek jsou další. Jsou tedy pod kontrolou cirkadiánního rytmu, ne naopak. To znamená, že váš cirkadiánní rytmus každých čtyřiadvacet hodin vystoupá a poklesne nehledě na to, jestli jste spali, nebo ne. V tomto ohledu je váš cirkadiánní rytmus neochvějný. Když se však podíváte na různé jednotlivce, zjistíte, že načasování cirkadiánního rytmu se mezi nimi liší.

KAŽDÝ PODLE SVÉHO RYTMU

Přestože se u člověka projevuje neměnný čtyřiadvacetihodinový cyklus, nejvyšší a nejnižší body křivek se mezi jednotlivci velice překvapivě liší. U některých nastává vrchol bdělosti časně po ránu a ospalost se dostaví hned se setměním. Jedná se o „ranní typy“ a tvoří zhruba čtyřicet procent populace. Vstávají rádi za úsvitu a optimálně fungují dopoledne. K opačným „večerním typům“ patří zhruba třicet procent populace. Přirozeně chodí rádi do postele pozdě a druhý den ráno si rádi přispí, nebo dokonce vstávají až odpoledne. Zbývajících třicet procent se pohybuje někde mezi ranním a večerním typem, ale blíží se spíše k večernímu typu. Do této skupiny patřím například já.

Výše popsané typy možná taky znáte pod hovorovějšími názvy jako „ranní skřivani“ a „noční sovy“. Noční sovy na rozdíl od skřivanů často nedokážou brzy zkraje noci usnout, ať se snaží sebevíc. Sovy usínají teprve až v pozdních nočních hodinách. Jelikož sovy chodí spát tak pozdě, velice nerady vstávají brzy. Časně ráno se jim nedaří dobře fungovat, což je zčásti dané tím, že přestože je jejich mozek „vzhůru“, setrvává po většinu brzkého rána ve stavu spánku. Platí to zejména pro oblast prefrontální kůry, která se nachází nad očima a dá se považovat za centrálu celého mozku. Prefrontální kůra řídí složité myšlení i logické uvažování a pomáhá držet naše emoce na uzdě. Musí-li noční sovy vstávat příliš brzy, jejich prefrontální kůra je ve vypnutém „offline“ stavu. Trvá dlouho, než se zahřeje na provozní teplotu, a do té doby nebude fungovat efektivně, jako studený motor po nastartování brzy zrána.

To, jaký má člověk v dospělosti chronotyp (jestli je noční sova, nebo skřivan), určuje především genetika. Jste-li noční sova, je pravděpodobné, že jeden z vašich rodičů (nebo oba) je také noční sova. Je politováníhodné, že společnost se k nočním sovám ve dvou hlavních ohledech chová poměrně nespravedlivě. Zaprvé je nálepkuje jako lenochy, protože noční sovy se zpravidla budí později a chodí spát v pozdních nočních hodinách. Jiní lidé (obvykle skřivani) noční sovy kárají, protože se domnívají, že si člověk může vybírat, kdy se mu bude vstávat nejlépe. A kdyby noční sovy nebyly takoví lajdáci, mohly by snadno vstávat brzo. Noční sovy však nejsou sovami dobrovolně. K pozdnímu časovému harmonogramu je nutí nezvratné nastavení DNA. Není to jejich vědomá chyba, ale genetický úděl.

Druhým problémem je zažité neférové hřiště pracovních hodin začínajících ve většině případů tikat zpravidla brzy ráno, což vyhovuje skřivanům a znevýhodňuje noční sovy. Situace se sice zlepšuje, ale standardní pracovní doba pořád nutí sovy do nepřirozeného rytmu spánku a bdělosti. Pracovní výkon sov je přitom po ránu celkově mnohem nižší a svůj skutečný pracovní potenciál pozdního odpoledne a brzkého večera projevit už nestihnou, protože v té době už jejich pracovní doba končí. Největší neštěstí je, že sovy jsou častěji chronicky spánkově deprivované, protože vstávají se skřivany, ale dokážou usnout až pozdě v noci. Sovy jsou tedy nucené „ponocovat“. Častěji je tedy postihují zdravotní potíže spojené s nedostatkem spánku, včetně vyššího výskytu deprese, úzkosti, diabetu, rakoviny, infarktu a mrtvice.

V tomto ohledu potřebujeme celospolečenskou změnu a měli bychom zohlednit noční sovy podobně jako zohledňujeme jiné fyzicky podmíněné rozdíly (např. poruchu zraku). Je nutné zavést pružnější pracovní dobu přizpůsobitelnou všem chronotypům, a ne jen jedinému z nich.

Možná přemýšlíte nad tím, proč nás matka příroda naprogramovala tak rozdílně. Když jsme společenští tvorové, neměli bychom být sladění a bdělí ve stejné době, aby lidské interakce probíhaly co nejúčinněji? Možná ne. Jak se dočtete dále v knize, lidé se naučili své spánkové cykly vzájemně přizpůsobovat nikoli jako jedinci a páry, ale spíše v rodinách, nebo dokonce možná i v kmenech. Z evolučního hlediska se výhody geneticky naprogramovaného načasování spánku a bdělosti dají pochopit lépe. Noční sovy ve skupině pravděpodobně chodívaly spát až v jednu nebo dvě hodiny ráno a vstávaly nejdříve v devět až deset hodin dopoledne. Oproti tomu skřivani chodili spávat v devět večer a vstávali v pět ráno. Následkem toho byla skupina jako celek zranitelná (tj. každý spící člověk) pouze po dobu čtyř, a ne osmi hodin, a přitom všichni mohli spát osm hodin. Je-li uvedená hypotéza pravdivá, šance na přežití takto zařízených skupin by se zvýšila o padesát procent. Matka příroda by nikdy nepromeškala příležitost předat dál biologickou vlastnost (v tomto případě užitečnou různost doby spánku v rámci jednoho kmene) tak výrazně zvyšující jak bezpečnost, a tak i biologickou zdatnost daného druhu. Proto ji nepromeškala.

MELATONIN

Vaše suprachiasmatické jádro vysílá svůj pravidelný signál ohlašující den a noc do mozku i těla pomocí chemického posla zvaného melatonin. Melatonin má i další jména. Patří mezi ně „hormon tmy“ a „upíří hormon“. Takové označení nenapovídá, že by byl zlověstný, ale říká se mu tak jednoduše proto, že se do těla vylučuje v noci. Množství melatoninu se zvýší na pokyn suprachiasmatického jádra brzy po soumraku. Do krevního řečiště hormon vylučuje epifýza, oblast uložená hluboko v zadní části našeho mozku. Melatonin funguje jako obří hlásná trouba, ze které vychází jasná zpráva pro mozek a tělo: „Je tma! Je tma!“ V té chvíli se oficiálně dozvíme o večerce a dostaneme biologický příkaz k zahájení spánku.8

Melatonin tedy reguluje načasování spánku systematickým vysíláním signálů o příchodu tmy do celého organismu. Na samotné započetí spánku má však melatonin pramalý vliv. Mnoho lidí si však myslí opak. Abychom si to ujasnili, představte si spánek jako olympijský sprint na sto metrů. Melatonin je hlas startéra, který řekne „Připravte se do bloku“ a potom výstřelem z pistole zahájí závod. Oficiální startér (melatonin) rozhoduje o tom, kdy závod (spánek) začne, ale sám se ho neúčastní. Podle tohoto příměru jsou sprinteři jiné oblasti mozku a procesy aktivně generující spánek. Melatonin tyto oblasti uvádí na startovní čáru spánku. Jednoduše oficiálně ohlašuje, kdy má spánek začít, ale sám se spacího závodu neúčastní.

Z výše popsaných důvodů melatonin není sám o sobě mocným prostředkem na podporu spánku, přinejmenším ne pro zdravé jedince, kteří netrpí jet lagem (jet lag – a přínos melatoninu – probereme za chvíli). V pilulce by melatonin v podstatě neměl vůbec žádný účinek. Má však významný placebo efekt na spánek, což bychom neměli podceňovat – placebo je přece jen nejspolehlivější efekt v oblasti farmakologie. Stejně důležitý je také fakt, že volně prodejný melatonin kontrolní ústavy (např. americká FDA) po světě běžně neregulují. Vědecká testování volně dostupných léků odhalila v melatoninových přípravcích různé koncentrace melatoninu – obsahující o osmdesát tři procenta méně, než uvádějí informace na obalu, nebo o čtyři sta sedmdesát osm procent víc, než je uvedeno na etiketě.9

Jakmile už člověk spí, koncentrace melatoninu se v průběhu noci pomalu snižuje a klesá až do ranních hodin. Při úsvitu, kdy sluneční světlo vstoupí do mozku skrz oči (dokonce i přes zavřená víčka), dostane epifýza stopku a přestane vylučovat melatonin. Z absence melatoninu v oběhu mozek a tělo usoudí, že člověk překonal cílovou čáru spánku. Pak je tedy na čase ukončit spací závod a po zbytek dne vyklidit pole pro aktivní bdělost. V tomto ohledu lidské bytosti fungují „na solární baterie“. Když potom světlo zhasne, zastaví se i sluneční brzda zadržující tvorbu melatoninu. Po nárůstu melatoninu se spustí další fáze tmy a spánek se opět nastaví na startovní čáru.

Typický profil vylučování melatoninu si můžete prohlédnout na obrázku 2. Začíná pár hodin po soumraku. Potom rychle vzroste a k vrcholu dospěje kolem čtyř hodin ráno. Potom se s blížícím se úsvitem začne snižovat a klesne na hladinu, která je brzy ráno a dopoledne už téměř nedetekovatelná.

Obrázek 2: Melatoninový cyklus

RYTMUS A CESTOVÁNÍ

Úsvit tryskového motoru znamenal revoluci masové dopravy lidí po planetě. Přinesl však také nečekanou biologickou kalamitu – trysková letadla najednou dokázala překonat časová pásma rychleji, než to stíhají naše čtyřiadvacetihodinové vnitřní hodiny. Rychle překonaná pásma způsobují biologické zpoždění – jet lag (tryskové zpoždění) neboli pásmovou nemoc. Trpíme-li jet lagem, během dne se ve vzdáleném časovém pásmu cítíme unavení a ospalí, protože naše vnitřní hodiny si pořád myslí, že je noc. Zatím se nestihly srovnat. A jako by to nestačilo, v noci často nedokážeme usnout nebo nevydržíme spát, protože si naše vnitřní hodiny myslí, že je den.

Vezměte si následující příklad – nedávno jsem letěl ze San Franciska domů do Anglie. V Londýně je oproti San Francisku o osm hodin více. Když dorazím do Anglie, digitální hodiny na letišti Heathrow mi sice říkají, že je devět hodin ráno, ale na mých vnitřních cirkadiánních hodinách je úplně jiný čas – kalifornský čas, jedna hodina ráno. Měl bych zrovna tvrdě spát. Vleču svůj zpožděný mozek a tělo londýnským dnem v hluboké letargii. Mé tělo po všech stránkách vyžaduje spánek; spánek, který si většina lidí v Kalifornii právě dopřává.

To nejhorší však teprve přijde. O půlnoci londýnského času ležím unavený v posteli a chci usnout. Ale na rozdíl od většiny lidí v Londýně se mi to nedaří. Přestože je v Londýně půlnoc, moje vnitřní biologické hodiny věří, že jsou čtyři hodiny odpoledne, jako právě v Kalifornii. Normálně bych tedy byl vzhůru – proto jsem vzhůru, i když ležím v Londýně v posteli. Přirozené puzení ke spánku nastane až za pět až šest hodin, právě v době, kdy se Londýn začne probouzet a já musím vyrazit ven, protože mě čeká veřejná přednáška. To je nadělení.

Tak funguje jet lag. Člověk se v novém časovém pásmu cítí unavený a ospalý, protože jeho tělesné hodiny a související biologické procesy si pořád „myslí“, že je noc. V noci často nedokáže spát bez přerušení, protože jeho biologický rytmus pořád věří, že je den.

Můj mozek a tělo v tomto zašmodrchaném limbu naštěstí nezůstanou napořád. Londýnskému času se přizpůsobím pomocí slunečních signálů v nové lokalitě. Takový proces je však pomalý. Za každý den v rozdílné časové zóně může vaše suprachiasmatické jádro posunout čas pouze o zhruba jednu hodinu. Proto mi po odletu ze San Franciska trvalo přibližně osm dní, než jsem se přenastavil na londýnský čas, protože Londýn je o osm hodin napřed. Potom, co moje suprachiasmatické jádro odvedlo tak hrdinské výkony, ho čekala smutná zpráva – po devíti dnech letím zpátky do San Franciska. Moje nebohé biologické hodiny musejí znovu protrpět celý ten boj v opačném směru!

Možná jste si všimli, že když cestujete na východ, nové časové zóně se přizpůsobujete hůř, než když cestujete na západ. Je tomu tak nejméně ze dvou důvodů. Zaprvé – po cestování na východ člověk musí jít spát dříve, než by běžně spal, a k něčemu takovému své tělo donutíme silou vůle jen těžko. Když však cestujete na západ, musíte zůstat déle vzhůru, což je z pragmatického hlediska a hlediska vědomí mnohem snazší. Jak už víte z druhé kapitoly – když se odříznete od veškerých vnějších vlivů, náš přirozený cirkadiánní rytmus je přirozeně delší než jeden den, zhruba dvacet čtyři hodin a patnáct minut. Nezní to jako obrovská výhra, ale pro člověka je tak jednodušší den spíše uměle natahovat než zkracovat. Cestujete-li na západ (po směru vašich přirozeně delších vnitřních hodin), takový „den“ je pro vás delší než dvacet čtyři hodin a vy se na něj dokážete snáz adaptovat. Cestování na východ však představuje „den“ kratší než dvacet čtyři hodin, odporuje vašemu přirozeně dlouhému vnitřnímu rytmu, což je hlavní důvod, proč je cestování v tomto směru složitější.

Ať už cestujete na západ, nebo na východ, jet lag v obou případech na mozek klade mučivé fyziologické břemeno a vyvíjí na buňky, orgány a hlavní tělesné soustavy hlubokou biologickou zátěž. Což nezůstává bez následků. Vědci zkoumají již dlouho posádky letadel, jejichž členové často létají na dlouhé vzdálenosti a nemají moc času na to, aby se stihli zotavit. Dospěli ke dvěma znepokojivým zjištěním. Zaprvé části jejich mozku (konkrétně centra spojená s učením a pamětí) se fyzicky zmenšily, což poukazuje na to, že biologická zátěž cestování skrz časová pásma ničí mozkové buňky. Zadruhé jejich krátkodobá paměť byla výrazně narušená. Zkoumaní členové posádek byli výrazně zapomnětlivější než jedinci v podobném věku a životní situaci, kteří však skrz časová pásma často nelétali. Další studie zaměřené na piloty, letušky a obecně zaměstnance pracující na směny odhalily také znepokojivé následky, včetně výrazně vyššího výskytu rakoviny a diabetu 2. typu v porovnání s obecnou populací, ale také v porovnání s důkladně sledovanými jedinci nezatíženými cestováním.

Vzhledem k tak nepříznivým účinkům je naprosto pochopitelné, proč lidé, kteří jet lagem trpí často (piloti a členové posádky), chtějí svoje trápení nějak zmírnit. Někteří se svůj problém snaží řešit melatoninovými přípravky. Vzpomeňte si na můj let ze San Franciska do Londýna. Když jsem dorazil, měl jsem v noci vážný problém usnout a především vydržet spát. Zčásti to bylo kvůli tomu, že během noci v Londýně moje tělo nevylučovalo melatonin. K tomu došlo mnoho hodin předtím, ještě podle kalifornského času. Ale představte si, že bych si po příletu do Londýna vzal melatoninový přípravek. Funguje to takto – zhruba v sedm až osm hodin londýnského času bych si vzal melatoninovou pilulku a spustil tak umělý nárůst melatoninu v oběhu napodobující přirozený nárůst, který v tu chvíli zažívá většina obyvatel Londýna. Můj mozek díky chemickému triku uvěří, že je noc, a vyšle signál k zahájení spánku. Pořád bude velice obtížné v takto nezvyklou hodinu usnout (pro mě), ale samotný signál pravděpodobnost usnutí v kontextu jet lagu výrazně zvyšuje.

SPÁNKOVÝ TLAK A KOFEIN

Váš čtyřiadvacetihodinový cirkadiánní rytmus je prvním ze dvou faktorů ovlivňujících bdělost a spánek. Tím druhým je puzení ke spánku. I v této chvíli se ve vašem mozku hromadí chemická látka zvaná adenosin. S každou uplynulou minutou bdělosti se jeho koncentrace bude zvyšovat. Čím déle jste vzhůru, tím více adenosinu v sobě nahromadíte. Adenosin si můžete představit jako chemický barometr postupně zaznamenávající čas uplynulý od probuzení.

Jedním z následků navýšení adenosinu v mozku je také vyšší potřeba spánku. Ta je známa také jako spánkový tlak (sleep pressure), což je druhá síla určující, zda se cítíte ospalí a chcete jít do postele. Adenosin ve vysoké koncentraci používá chytrý dvojí efekt. Snižuje „hlasitost“ oblastí mozku podporujících bdělost a zesiluje oblasti vyvolávající spánek. Po zvýšení chemicky vyvolaného spánkového tlaku, kdy se zvýší koncentrace adenosinu, nastoupí neodolatelná touha jít spát. U většiny lidí nastává po dvanácti až šestnácti hodinách bdělosti.

Můžete však uměle umlčet spánkový signál adenosinu pomocí chemické látky zaručující větší bdělost a pozornost – kofeinu. Kofein není potravinový doplněk. Je to spíše nejrozšířenější (a nejnadužívanější) psychoaktivní stimulant na světě. Hned po ropě jde o druhou nejobchodovanější komoditu na planetě. Masová konzumace kofeinu je jednou z nejdéle trvajících a nejrozšířenějších nekontrolovaných studií lidské rasy. Může jí konkurovat pravděpodobně jen spotřeba alkoholu.

Kofein působí tak, že úspěšně potírá adenosin v receptorech mozku, usazuje se totiž na místech určených pro adenosin. Jakmile kofein zabere receptory, nestimuluje je jako adenosin, a nespouští tak ospalost. Místo toho je blokuje, deaktivuje a působí jako maskovací látka. Jako když si člověk strčí prsty do uší, aby nic neslyšel. Obsazením receptorů kofein zamezí přenosu signálu ospalosti do mozku (běžně by se o něj postaral adenosin). Výsledek? Kofein vás ošálí – cítíte se probuzení a v pozoru navzdory vysoké hladině adenosinu, která by vás jinak svedla ke spánku.

Hladina kofeinu dosáhne nejvyššího bodu zhruba třicet minut po pozření. Problémem je však setrvání kofeinu v systému. Když ve farmakologii hovoříme o účinnosti léku, používáme termín „poločas rozpadu“. Ten jednoduše označuje dobu, kterou tělo potřebuje na vyloučení padesáti procent objemu drogy z těla. Poločas rozpadu kofeinu je v průměru pět až sedm hodin. Řekněme, že si po večeři kolem půl osmé dáte šálek kávy. To znamená, že o půl druhé ráno může vaší mozkovou tkání proudit padesát procent stále aktivního kofeinu. Jinými slovy, v půl druhé ráno budete v polovině odbourávání kofeinu vypitého po večeři.10

Padesát procent navíc není málo. Polovina kofeinové dávky je stále velice silná, a než všechen kofein zmizí, čeká vás v noci ještě hodně odbourávání. Neusnete snadno a nebudete spát klidně, protože váš mozek bude svádět bitvu s kofeinem. Většina lidí si neuvědomuje, jak dlouho trvá odbourat jedinou dávku kofeinu, a nespojí si tak ráno po špatně prospané noci s šálkem kávy, který si dali deset hodin předtím po večeři.

Kofein se nevyskytuje hojně jenom v kávě, určitých druzích čaje a mnoha energetických nápojích, ale i v potravinách, například v hořké čokoládě a zmrzlině, a třeba také v lécích tlumících bolest a pilulkách podporujících úbytek hmotnosti. A běžně nám také brání ve snadném usínání a vydatném spánku. Často se maskuje do podoby nespavosti, opravdové nemoci. Nezapomínejte také, že ne každá káva bez kofeinu je úplně bez kofeinu. Podle použitého postupu odstranění kofeinu a druhu zrn může šálek kávy typu de-caf (se sníženým obsahem kofeinu) obsahovat 3 až 10 procent dávky v běžné kávě.

Kofeinová „šleha“ po čase vyprchá. O odstranění kofeinu z těla se stará enzym ve vašich játrech,11 který ho postupně rozkládá. V závislosti především na genetice12 mají někteří lidé účinnější verzi enzymu – odbourávače kofeinu, což znamená, že jejich játra odstraňují kofein z krevního oběhu rychleji. Jiní však zase mohou mít pomaleji účinkující verzi enzymu. Jejich systému trvá mnohem déle, než odstraní stejné množství kofeinu. Následkem toho jsou na účinky kofeinu přecitlivělí. Jeden šálek kávy či čaje bude účinkovat po většinu dne, a pokud si dají druhý, dokonce i brzy odpoledne, budou mít večer potíže s usínáním. Rychlost odbourávání kofeinu ovlivňuje i věk – čím jsme starší, tím déle našemu mozku a tělu trvá odstraňování kofeinu a tím citlivější jsme v pozdějším věku na protispánkové účinky kofeinu.

Pijete-li kávu, protože chcete zůstat dlouho do noci vzhůru, měli byste se připravit na nehezký následek úspěšného odbourání kofeinu ze systému vašimi játry. Říká se mu také „kofeinový dojezd“. Vaše energie při něm dramaticky poklesne, jako když robotovi na hraní dojdou baterky. V takové situaci je pro vás těžké normálně fungovat a soustředit se, protože se cítíte velice ospalí.

Teď už víme proč. Adenosin, chemická látka blokovaná kofeinem, se po celou dobu, kdy ve vašem těle koluje kofein, hromadí. Váš mozek si však narůstající vlny spánek vyvolávajícího adenosinu není vědom, protože jste ho zabarikádovali neproniknutelnou zdí kofeinu. Ale jakmile vaše játra kofeinovou barikádu odstraní, pocítíte zákeřný protiúder – zasáhne vás ospalost pociťovaná zhruba dvě až tři hodiny před vypitím kávy, umocněná o veškerý adenosin, který se v mezičase nahromadil a netrpělivě čekal, až zmizí kofein. Jakmile se receptory odbouráním kofeinu uvolní, adenosin se nahrne zpátky a receptory obsadí. Když k tomu dojde, zaútočí na vás prudké adenosinové puzení ke spánku – již zmiňovaný kofeinový dojezd. Pokud nepozřete další dávku kofeinu potlačující vliv adenosinu (tím byste mimo jiné spustili závislostní cyklus), bude pro vás velice obtížné vydržet vzhůru.

Abych vás ještě více ohromil účinky kofeinu, uvádím v poznámce pod čarou odkaz na poněkud esoterický výzkum provedený v 80. letech pod záštitou NASA.13 Vědci z vesmírné agentury vystavovali pavouky různým drogám a potom sledovali, jaké pavučiny usnovají. Mezi použitými drogami bylo LSD, speed (amfetamin), marihuana a kofein. Výsledky hovoří samy za sebe, jak je patrné na obrázku 3. Vědci zaznamenali, jak moc překvapivě se pavoukům po podání kofeinu nedařilo usnovat cokoli, co by připomínalo normální nebo logicky rozvržené pavučiny, a to dokonce i v porovnání s ostatními testovanými drogami.

Obrázek 3: Účinky různých drog na pavoučí schopnost snovat pavučiny

Hodí se podotknout, že kofein je stimulant. Kofein je také jediná návyková látka, kterou ochotně podáváme malým a dospívajícím dětem. Následky takového počínání probereme později v následujících kapitolách. Nechme na chvíli kofein stranou. Možná jste už usoudili, že dvě síly řídící náš spánek (čtyřiadvacetihodinový cirkadiánní rytmus suprachiasmatického jádra a adenosinový signál ke spánku) spolu komunikují, aby svůj vliv nějak sladily. Tak tomu však ve skutečnosti není. Jsou to dvě oddělené, samostatné soustavy. Nejsou spřažené; ale přesto pracují v souladu.

Na obrázku 4 je znázorněno čtyřicet osm hodin (zleva doprava) – dva dny a dvě noci. Tečkovaná čára představuje cirkadiánní rytmus, známý také pod názvem Proces C. Stoupá a klesá pravidelně a spolehlivě jako sinusoida, a to opakovaně. Na levé straně obrázku se aktivita cirkadiánního rytmu zvedá pár hodin před probuzením. V té době naplňuje mozek a tělo výstražným povzbuzujícím signálem. Můžete si ho představit třeba jako pochodový orchestr, který se k vám pomalu přibližuje. Zpočátku je signál slabý, ale postupem času narůstá. U většiny dospělých lidí se aktivizující signál cirkadiánního rytmu dostane k vrcholu ke konci odpoledne.

Obrázek 4: Dvojice proměnných ovlivňujících spánek a bdělost

Zamysleme se teď nad tím, co se děje s další proměnnou regulující spánek – s adenosinem. Adenosin vytváří spánkový tlak, známý také jako Proces S. To je na obrázku 4 znázorněno plnou čárou. Z grafu je patrné, že čím déle jste vzhůru, tím více adenosinu se ve vašem mozku nahromadí a vytvoří čím dál silnější spánkový tlak. Od časných ranních hodin až do dopoledne bývá člověk vzhůru jen pár hodin. Následkem toho se koncentrace adenosinu zvýší jen mírně. Cirkadiánní rytmus se v té době navíc nachází na začátku svého mocného růstu povzbuzujícího bdělost. Taková kombinace silného aktivačního vstupu cirkadiánního rytmu a nízké hladiny adenosinu vede k úchvatnému pocitu úplné bdělosti. (Nebo by k němu alespoň vést měla, pokud jste spali kvalitně a vydatně. Máte-li ještě během dopoledne pocit, že byste si klidně dali šlofíka, pravděpodobně nemáte dostatek spánku nebo váš spánek není dostatečně kvalitní.) Vzdálenost mezi výše uvedenými křivkami přímo odráží vaši potřebu spánku. Čím větší vzdálenost mezi nimi je, tím naléhavější potřebu spánku cítíte.

Například vstanete-li v osm hodin ráno, v jedenáct hodin není tečkovaná čára (cirkadiánní rytmus) moc daleko od plné čáry (spánkový tlak). Tato vzdálenost je na obrázku 5 znázorněná svislou dvojšipkou. Z toho vyplývá, že potřeba spánku je v dané době slabá, a touha po bdělosti je naopak silná.

Obrázek 5: Potřeba bdělosti

Obrázek 6: Potřeba spánku

V jedenáct večer je však situace úplně jiná, jak je patrné z obrázku 6. V té době už jste vzhůru patnáct hodin a váš mozek je zaplavený vysokou koncentrací adenosinu (povšimněte si, jak prudce vzrostla plná čára). Tečkovaná čára cirkadiánního rytmu navíc klesá, takže tlumí vaši úroveň pozornosti a činnosti. Následkem toho je rozdíl mezi oběma čarami velký, jak je vidět na dlouhé svislé dvojšipce na obrázku 6. Tato mocná kombinace hojného množství adenosinu (vysoká potřeba spánku) a klesajícího cirkadiánního rytmu (snížená míra aktivity) spouští silnou potřebu spánku.

Co se stane se vším tím nahromaděným adenosinem, jakmile usnete? Během spánku dojde k hromadné evakuaci – mozek dostane příležitost rozložit a odbourat adenosin nakumulovaný během celého dne. V noci z vás spánek sejme těžké břemeno potřeby spánku a adenosinovou zátěž. U dospělého jedince trvá úplné odbourání adenosinu přibližně osm hodin dobrého spánku. Ve chvíli, kdy tento proces skončí, se začne opět ozývat nedaleký pochodový orchestr cirkadiánního rytmu a s ním se přiblíží i povzbuzení a vzpružení. Když se tyto dva procesy v ranních hodinách prostřídají – adenosin je odbouraný a hlasitost cirkadiánního rytmu je čím dál vyšší (jak je patrné z překřížení dvojice čar na obrázku 6), přirozeně se probudíme (v příkladu na obrázku druhý den v sedm hodin ráno). Po prospané noci jste připravení čelit dalším šestnácti hodinám bdělosti vitálně a bystře.

DEN (A NOC) NEZÁVISLOSTI

Jeli jste někdy „nonstop“ přes noc? Nespali ani minutu a celý následující den zůstali vzhůru? Pokud ano a stále si něco málo z té doby pamatujete, možná si vzpomenete, že jste se v některých chvílích cítili nešťastně a ospale, ale v jiných chvílích paradoxně čileji, přestože jste byli tak dlouho vzhůru. Proč tomu tak je? Nikomu takový experiment nedoporučuji, ale hodnocení čilosti člověka v průběhu čtyřiadvacetihodinové spánkové deprivace je jedním ze způsobů, jak názorně ukázat, že dvojice sil řídících naši bdělost a spánek (čtyřiadvacetihodinový cirkadiánní rytmus a usínací signál adenosinu) na sobě vzájemně nezávisí a lze ji rozpojit z běžného souladu.

Podívejme se teď na obrázek 7 znázorňující tentýž osmačtyřicetihodinový časový úsek a dvojici proměnných (čtyřiadvacetihodinový cirkadiánní rytmus a adenosinový signál) i tomu vzdálenost mezi nimi. Při tomto scénáři zůstane náš dobrovolník celou noc a den vzhůru. Když se přiblíží noc zahájení spánkové deprivace, adenosinová potřeba spánku (horní křivka) se postupně zvedá, jako hladina vody v ucpaném umyvadle při tekoucím kohoutku. Během noci se nijak nesníží. Nemůže, protože spánek nenastane.

Obrázek 7: Výkyvy spánkové deprivace

Zůstanete-li vzhůru a zabráníte tělu v odbourání adenosinu, mozek se sám nijak potřeby spánku nezbaví. Závratná hladina adenosinu neustále narůstá. To by mělo teoreticky znamenat, že čím déle jste vzhůru, tím ospaleji se cítíte. Tak to však není. Přestože se budete cítit během noci čím dál ospaleji a vaše pozornost se dostane k nejnižšímu bodu zhruba kolem páté až šesté hodiny, pak chytíte druhý dech. Jak je to možné, když se hladina adenosinu a s ním související potřeba spánku dál zvyšují?

Odpověď najdete ve vašem čtyřiadvacetihodinovém cirkadiánním rytmu, který vám poskytne krátkodobou spásu a ochranu před ospalostí. Na rozdíl od spánkového tlaku váš cirkadiánní rytmus nehledí na to, jestli jste vzhůru, nebo spíte. Jeho pomalý rytmický charakter nadále klesá a stoupá striktně podle toho, jaká je právě denní doba. Je tedy úplně jedno, jakou adenosinovou potřebu spánku v mozku právě máte; čtyřiadvacetihodinový cirkadiánní rytmus běží dál jako obvykle a nebere v potaz váš narůstající nedostatek spánku.

Prohlédnete-li si opět obrázek 7, pocit neštěstí, který se na noční směně dostavuje kolem šesté hodiny ráno, se dá objasnit – způsobuje ho kombinace vysoké adenosinové potřeby spánku a cirkadiánního rytmu, který právě dosáhl nejnižšího bodu. Svislá vzdálenost mezi dvěma zobrazenými křivkami je ve tři hodiny ráno velká, jak je patrné podle první svislé šipky. Ale pokud tento nízký bod překonáte, čeká vás překvapení. Přispěchá vám na pomoc ranní vzestup cirkadiánního rytmu a zburcuje vás natolik, že na nějakou dobu překonáte i rostoucí hladinu adenosinové potřeby spánku. Když váš cirkadiánní rytmus dosáhne nejvyššího bodu kolem jedenácti hodin dopoledne, svislá vzdálenost mezi danými křivkami na obrázku 7 už se postupně sníží.

V jedenáct hodin ráno se tak budete cítit mnohem méně ospalí než ve tři hodiny ráno, přestože budete vzhůru ještě delší dobu. Druhý dech vám však bohužel dlouho nevydrží. Když se přiblíží večer, cirkadiánní rytmus začne klesat a stále rostoucí hladina adenosinu ještě více umocní potřebu spánku. V závěru odpoledne a zkraje večera už veškeré dočasné posílení bdělosti pomine. Zasáhne vás plnou silou nesmírně silná adenosinová potřeba spánku. Na obrázku 7 je vidět, že v devět hodin večer je mezi dvojicí čar závratná svislá vzdálenost. Pokud se nenadopujete kofeinem nebo amfetaminem, spánek vás přemůže, vykroutí váš mozek ze slabého sevření zamlžené bdělosti a obalí celé vaše tělo ospalostí.

SPÁVÁM DOST DLOUHO?

Přestaňme se teď na chvíli bavit o extrémních případech spánkové deprivace. Jak poznáte, že máte pravidelně dostatek spánku? Přestože k důkladnému zodpovězení této otázky je zapotřebí klinické vyšetření, existuje i provizorní řešení. Stačí zodpovědět dvě jednoduché otázky. Zaprvé, když se ráno vzbudíte, dokázali byste v deset nebo jedenáct hodin dopoledne opět usnout? Pokud ano, pravděpodobně nespíte dostatečně dlouho nebo dostatečně kvalitně. Zadruhé, dokážete před polednem fungovat optimálně bez dávky kofeinu? Zní-li vaše odpověď „ne“, pak si velice pravděpodobně sami předepisujete stav chronické spánkové deprivace.

Obě výše popsaná znamení byste měli brát vážně a nedostatek spánku začít řešit. Tato témata a související otázky probereme podrobněji ve třinácté kapitole a čtrnácté kapitole, až se budeme věnovat vlivům, které nám brání ve spánku nebo mu škodí, a také nespavosti a účinných způsobech léčby. Obecně se dá říct, že pocity „nečerstvosti“, lákající člověka usnout uprostřed dopoledne nebo se „napravit“ kofeinovou vzpruhou, jsou obvykle způsobeny tím, že si daní jedinci pro sebe nevyhradí dost času na spánek – tedy nejméně osm až devět hodin v posteli. Nedopřejete-li si takto dlouhý spánek, pocítíte více následků. Jedním z nich je příliš vysoká koncentrace adenosinu. Když přijde ráno, určité množství adenosinu z předešlého dne přetrvává jako nesplacený dluh. Nesplacený spánek si s sebou potom nesete celý následující den. Podobně jako zpožděné platby se spánkový dluh bude nadále zvyšovat. Neschováte se před ním. Dluh se vám přelije do dalšího platebního cyklu, pak do dalšího, dalšího, a tak dále, což se pojeví stavem dlouhotrvající, každodenní chronické spánkové deprivace. Nenaplněná spánková obligace nakonec vede k pocitu chronické únavy a projeví se mnoha psychickými a fyzickými problémy, které jsou dnes v industrializovaných zemích hojně rozšířené.

Zmiňme i další otázky poukazující na nedostatek spánku: Když si ráno nenastavíte budík, zaspíte? (Jestli ano, potřebujete víc spánku, než si dopřáváte.) Stává se vám, že si na počítačové obrazovce přečtete větu a vzápětí si ji musíte přečíst znovu? (To bývá často známkou unaveného, nedospaného mozku.) Zapomenete občas při řízení, jaká barva svítila na posledním semaforu? (Častou příčinou bývá prostá nepozornost, ale dalším viníkem je i nedostatek spánku.)

Ale dokonce i když si vyhradíte na spánek spoustu času a prospíte celou noc, stává se, že druhý den nastoupí únava a ospalost, protože můžete trpět nějakou nediagnostikovanou poruchou spánku, kterých je dnes už víc než sto. Nejčastější je nespavost, v závěsu za ní je porucha dýchání při spánku neboli spánková apnoe projevující se hlasitým chrápáním. Pojmete-li podezření, že váš spánek nebo spánek vašich blízkých je zatížený poruchou vedoucí k denní únavě, postižení nebo úzkosti, okamžitě se obraťte na svého lékaře a nechejte se objednat ke spánkovému odborníkovi. V tomto ohledu je nejdůležitější jedna věc – možná se vůbec nebudete muset hned uchylovat k práškům jako prvnímu řešení. Ve čtrnácté kapitole lépe pochopíte, proč to říkám, ale pokud v současnosti léky na spaní užíváte nebo jejich užívání v blízké budoucnosti zvažujete, klidně přeskočte rovnou ke čtrnácté kapitole.

Uvádím zde nakonec také užitečný odkaz na dotazník sestavený spánkovými odborníky, podle kterého si můžete určit míru kvality vlastního spánku.14 Nazývá se SATED, vyplněný je raz dva a obsahuje jen pět prostých otázek.

3

Definice spánku a usínání

Dilatace času, a co jsme v roce 1952 zjistili díky malému dítěti

Možná se vám už někdy stalo, že jste v noci vešli s kamarádem do obývacího pokoje a přitom jste si povídali. Pak jste zahlédli členku rodiny (říkejme jí třeba Eva), jak tiše leží s bezvládně zakloněnou hlavou na gauči. Okamžitě jste se otočili ke kamarádovi a zašeptali jste: „Pšššt, Eva spí.“ Jak jste to ale poznali? Trvalo to zlomek vteřiny, ale vy jste měli naprosto jasno v tom, že Eva právě spí. Proč jste si místo toho nemysleli, že je Eva třeba v kómatu, nebo ještě hůř, mrtvá?

SAMOURČOVÁNÍ SPÁNKU

Váš bleskový postřeh, že Eva spí, byl pravděpodobně správný. Možná jste ho potom i nechtěně potvrdili tím, že jste něco převrhli a Evu vzbudili. Postupem času jsme se všichni neuvěřitelně zdokonalili v poznávání řady signálů poukazujících na to, že jiný jedinec spí. Tato znamení jsou dnes tak spolehlivá, že existuje sada pozorovatelných rysů, které podle vědců u lidí a dalších živočišných druhů spánek prokazatelně prozrazují.

Úvodní historka o Evě zahrnuje téměř všechny takové indicie. Zaprvé – spící organismy zaujímají známou pozici. U suchozemských tvorů je to často horizontální poloha, podobná té Evině na gauči. S tím souvisí i druhý bod – spící organismy mají klidový svalový tonus. To je nejvíce patrné na uvolnění posturálního kosterního svalstva – tedy svalů, které nás drží ve vzpřímené poloze a díky nimž se nesesuneme k zemi. Když se tyto svaly během lehkého a později hlubokého spánku uvolní, tělo se nahrbí. Spící organismus bude natažený na čemkoli, co poskytne jeho tělu oporu, což je patrné na Evině zakloněné hlavě. Zatřetí – spící jedinci nejeví žádné známky odezvy ani komunikace. Když jste vstoupili do místnosti, Eva nedala nijak najevo, že vás vnímá, jak by učinila, kdyby byla vzhůru. Čtvrtým poznávacím rysem spánku je fakt, že ho lze snadno zvrátit – tím se odlišuje od kómatu, anestezie, hibernace a smrti. Po převržení vázy nebo židle se Eva probudila. Zapáté – jak už jsme si řekli v předchozí kapitole, spánek podléhá spolehlivě načasovanému vzoru v rámci čtyřiadvaceti hodin, který se řídí cirkadiánním rytmem udávaným suprachiasmatickým jádrem v mozku. Lidé jsou denní tvorové, takže je pro nás přirozené být ve dne vzhůru a v noci spát.

Zeptám se vás teď na docela jinou otázku: Jak poznáte vy sami, že jste spali? Svůj spánek takto hodnotíte ještě častěji než spánek ostatních. Každé ráno, pokud se poštěstí, se vrátíte do světa bdění s vědomím, že jste spali.15 Vaše hodnocení vlastního spánku je tak citlivé, že může zajít ještě o krok dál a změřit, jestli jste spali dobře, nebo špatně. To je další způsob, jak měřit spánek – subjektivní fenomenologické hodnocení odlišné od znamení, podle nichž určujeme spánek ostatních.

I v tomto případě existují univerzální indikátory poskytující přesvědčivé dovršení spánku – jsou dva. První je ztráta vnějšího povědomí, tedy to, že přestanete vnímat okolní svět. Nejste si vědomi všeho, co se kolem vás děje, alespoň ne výslovně. Vaše uši ve skutečnosti pořád „slyší“; vaše oči stále dokážou „vidět“, přestože jsou zavřené. Podobně to platí i pro ostatní smyslové orgány, nos (čich), jazyk (chuť) a pokožku (hmat).

Všechny signály stále zaplavují střed vašeho mozku, ale když usínáte, cesta všech signálů v této zóně smyslového křížení skončí. Blokuje je percepční barikáda v útvaru zvaném thalamus. Je to hladký, oválný objekt o něco málo menší než citron, který funguje jako smyslová brána mozku. Thalamus rozhoduje, jaké smyslové signály vpustí branou dovnitř a jaké ne. Získají-li privilegium průchodu, odešlou se do kůry v horní části mozku, kde je vnímáme vědomě. Před nástupem zdravého spánku thalamus zamkne své brány a zapříčiní smyslový výpadek v mozku – nedovolí signálům docestovat do mozkové kůry. Následkem toho si přestanete být vědomi informačních přenosů z vašich vnějších smyslových orgánů. V této chvíli už váš mozek ztrácí bdělý kontakt s okolním světem. Jinými slovy – usnete.

Druhá funkce, která vás informuje o vlastním subjektivním hodnocení spánku, je pocit časové distorze vnímaný dvěma protichůdnými způsoby. Na nejviditelnější úrovni ztratíte během spánku povědomí o čase. Dostanete se do chronometrické prázdnoty. Vzpomeňte si, kdy jste naposledy usnuli v letadle. Když jste se probudili, nejspíš jste se podívali na hodinky, abyste zjistili, jak dlouho jste spali. Proč? Protože vaše explicitní měření času se během spánku zdánlivě ztratilo. A právě díky tomuto pocitu časového výpadku jste si po probuzení jistí, že jste spali.

Ale zatímco se vaše vědomé měření času ve spánku ztratí, váš mozek na nevědomé úrovni pokračuje v katalogizaci času s neuvěřitelnou přesností. Jsem si jistý, že jste se už někdy potřebovali ráno vzbudit v určitou dobu. Možná jste se museli vypravit na časný ranní let. Před spaním jste si pečlivě nastavili budík na 6.00. Nějakým zázrakem jste se však sami od sebe vzbudili v 5.58, tedy ještě před zazvoněním budíku. Ukazuje se totiž, že když spíte, váš mozek dokáže mapovat čas s pozoruhodnou přesností. Jednoduše jen k těmto přesným záznamům o čase nemáte během spánku přístup, stejně jako k mnoha dalším operacím v mozku. Všechny procesy probíhají mimo dosah radaru vědomí a na povrch vyplouvají jen v případě potřeby.

Sluší se zde zmínit ještě jedno, poslední časové zkreslení. Jde o dilataci času ve snech. Ve snech čas není úplně přesný. Nejčastěji bývá prodloužený. Zkuste si vzpomenout, kdy jste naposledy na budíku stiskli tlačítko Odložit. Dopřejete si milosrdně dalších lahodných pět minut spánku. Zaplujete zpátky do snu. Uplyne pět minut a váš budík opět spolehlivě zazvoní – ale vy máte pocit, že to pět minut nebylo. Během těch pěti minut skutečného času se vám mohlo zdát, že sníte hodinu, možná i déle. Spánková fáze, ve které se vám zdají sny, se liší od ostatních fází spánku – v těch povědomí o čase úplně ztratíte, zatímco během snění ponětí o čase máte. Jen jednoduše není moc přesné – čas ve snech je v porovnání s reálným časem nejčastěji natažený.

Přestože důvody této dilatace času nejsou ještě zcela osvětlené, nedávné experimentální záznamy mozkových buněk u krys nám nabízejí neodolatelné indicie. Během experimentu krysy mohly běhat po bludišti. Jakmile si zapamatovaly prostorové rozvržení bludiště, výzkumníci zaznamenali vzory aktivity mozkových buněk. Když krysy potom usnuly, vědci pokračovali v zaznamenávání. Dál měřili aktivitu mozku během různých fází spánku, včetně fáze REM, ve které my lidé sníme.

Zaprvé zjistili, že charakteristický vzor aktivity mozkových buněk zaznamenaný ve chvíli, kdy si krysy zapamatovávaly rozvržení bludiště, se během spánku opakuje, a to pořád dokola. Z toho vyplývá, že když krysy spaly, jejich vzpomínky se na úrovni mozkové aktivity „přehrávaly“. Druhé, ještě překvapivější zjištění se týkalo rychlosti přehrávání. Během fáze REM se vzpomínky přehrávaly mnohem pomaleji – zhruba čtvrtinovou až poloviční rychlostí oproti situaci, kdy si bdělé krysy zapamatovávaly bludiště. Pomalé neuronové vzpomínání na události předešlého dne představuje nejlepší dosavadní důkaz přispívající k vysvětlení našeho vlastního prodlouženého vnímání času během fáze REM. Dramatické zpomalení neuronového času může být důvodem, proč věříme, že sen trvá mnohem déle, než nám chce nakukat náš budík.

NOVOROZENĚ A VELKÝ OBJEV – DVA TYPY SPÁNKU

Přestože všichni poznáme, že někdo spí nebo že jsme spali my sami, korektní vědecké ověření spánku se neobejde bez zaznamenání signálů pomocí elektrod snímajících tři různé oblasti: 1) aktivitu mozkových impulzů, 2) pohyby očí a 3) svalovou aktivitu. Souhrnně jsou tyto signály označovány termínem „polysomnografie“ (PSG), tedy záznam (graf) spánku (somnus), sestávající z několika signálů (poly).

Díky této sadě postupů se v roce 1952 podařil pravděpodobně nejdůležitější objev na poli výzkumu spánku. Dospěli k němu Eugene Aserinsky (tehdy magisterský student) a profesor Nathaniel Kleitman, který se proslavil experimentem v Mamutí jeskyni zmíněném ve druhé kapitole.

Aserinsky tehdy už nějakou dobu důkladně zaznamenával vzory očních pohybů u kojenců v průběhu dne i noci. Všiml si, že existují fáze spánku, kdy oči pod víčky prudce kmitají ze strany na stranu. Tyto spánkové fáze navíc vždy doprovázely pozoruhodně aktivní mozkové impulzy, téměř navlas shodné s mozkovými impulzy pozorovanými při plné bdělosti. Neklidné fáze spánku byly zasazené mezi delší časové úseky, během kterých oči nehybně odpočívaly. Při klidových fázích se upokojily také mozkové impulzy a jejich sledovaný signál pomalu klesal a stoupal.

Jako kdyby to samo o sobě už nebylo dost zvláštní, Aserinsky navíc vypozoroval, že tyto dvě fáze spánku (spánek s pohyby očí a spánek bez pohybů očí) se v průběhu noci opakují v poměrně pravidelném vzorci pořád dokola.

Jeho mentor Kleitman po něm s typickým profesorským skepticismem nejprve požadoval, aby výsledky replikoval, než potvrdí jejich platnost. Jelikož se mimo jiné proslavil i sklony zapojovat do svých experimentů své nejbližší a nejmilovanější, rozhodl se výzkum provádět na své nedávno narozené dceři Ester. Zjištěné poznatky se potvrdily. V té chvíli si Kleitman a Aserinsky uvědomili, jak významný objev učinili – lidé procházejí během noci v pravidelných cyklech dvěma zcela odlišnými typy spánku. Pojmenovali dané fáze spánku podle charakteristického chování očí – „non-rapid eye movement“ (bez rychlých očních pohybů) neboli fáze NREM, a „rapid eye movement“ (rychlé pohyby očí) neboli fáze REM.

Kleitman a Aserinsky do svého výzkumu zapojili magisterského studenta Williama Dementa a společně s ním ještě precizněji doložili, že fáze REM spánku, při níž je mozková aktivita téměř stejná jako v bdělosti, je úzce spojená s prožitkem, kterému říkáme spánek a často ho popisujeme jako snovou aktivitu.

Fází NREM se vědci zabývali v následujících letech a rozdělili ji na čtyři další fáze. Při jejich pojmenovávání moc důvtipní nebyli (my odborníci na spánek nejsme úplně nejkreativnější parta) – jsou to fáze NREM 1 až 4, jejichž hloubka se postupně zvětšuje. Fáze 3 a 4 jsou tedy nejhlubšími fázemi NREM spánku, které zažíváme, přičemž „hloubku“ definujeme podle toho, jak moc těžké je z fází NREM 3 a 4 jedince probudit v porovnání s NREM fázemi 1 nebo 2.

SPÁNKOVÝ CYKLUS

Od objevu spjatého se spánkem malé Ester jsme se dozvěděli, že dvě fáze spánku – NREM a REM – se v průběhu noci pravidelně a opakovaně přetahují o nadvládu nad mozkem. Válka o mozek končí a začíná každých devadesát minut.16 Nejprve nad ním má kontrolu fáze NREM, potom se vrátí REM spánek. Jakmile bitva skončí, hned se rozhoří nanovo. Každých devadesát minut. Monitorováním těchto soupeřících cyklů odhalíme překrásnou periodickou architekturu spánku, kterou si můžete prohlédnout na obrázku 8.

Svislá osa zastupuje různé stavy mozku; úplně nahoře je bdělost, potom fáze REM a pak čím dál hlubší fáze NREM, od 1 do 4. Na vodorovné ose jsou zleva doprava vyznačené různé časy v průběhu noci, od zhruba jedenácti hodin večer po sedm hodin ráno. Odborně se tento graf nazývá hypnogram (graf spánku).

Obrázek 8: Architektura spánku

Kdybych nepřidal svislé přerušované čáry označující jednotlivé devadesátiminutové cykly, možná byste namítli, že pravidelný devadesátiminutový vzorec nevidíte. Nebo přinejmenším ne takový, jaký jste podle mého předchozího popisu čekali. Důvodem je další podivuhodná vlastnost spánku – nesouměrnost fází spánku. Přestože platí, že se v průběhu noci každých devadesát minut přepínáme mezi NREM a REM fázemi, poměr NREM spánku oproti REM se v rámci každého devadesátiminutového cyklu v průběhu noci dramaticky mění. V první půlce noci zabírá naprostou většinu našeho devadesátiminutového cyklu NREM spánek a fáze REM tvoří jen malý podíl, jak je patrné v cyklu 1 na obrázku. Když se ale přehoupneme do druhé poloviny noci, rovnováha se změní. Většinu cyklu ovládne REM spánek, přičemž k hlubokému NREM spánku nedojde skoro vůbec. Tento typ spánku bohatý na REM fáze je velice hezky vidět na pátém vyobrazeném cyklu.

Proč matka příroda navrhla tak zvláštní složitou rovnici rozvíjejících se fází spánku? Proč se pořád dokola přepínáme mezi fázemi NREM a REM? Nebylo by lepší dopřát si nejdřív veškerý potřebný NREM spánek a potom veškerý potřebný REM spánek? Nebo naopak? Hrozí-li, že by živočich mohl během noci spát jen omezenou dobu, nebylo by rozumnější zachovat stejný poměr ve všech cyklech, nastrkat do všech košíčků stejné množství jablíček, spíše než jich dát nejvíc do prvního cyklu a v průběhu noci poměr otáčet? K čemu taková proměnlivost? Člověk by si řekl, že to nedává smysl. Vždyť jak by evoluce mohla vymyslet a biologicky podchytit tak složitý systém?

Vědci se zatím jednoznačně neshodli, proč náš spánek (a spánek všech ostatních savců a ptáků) probíhá v pravidelných cyklech, ovšem podle výrazně nesymetrického vzoru. Existuje však řada teorií. Podle mé teorie je nerovnoměrná souhra mezi NREM a REM nezbytná pro elegantní noční přestavbu a aktualizaci našich nervových obvodů a zároveň správu našeho omezeného pamětového úložiště v mozku. Řada neuronů a synapsí v paměťových strukturách určuje známou kapacitu, a náš mozek na základě toho musí najít ideální poměr mezi uchováním starých informací a vyklizením místa pro nové. Při vyvažování paměťové rovnice je nutné určit, jaké vzpomínky jsou čerstvé či důležité a naopak jaké stávající vzpomínky jsou nadbytečné, obsažené v jiných nebo jednoduše už nerelevantní.

Jak zjistíme v šesté kapitole, hlavní funkcí hlubokého NREM spánku převažujícího zkraje noci je třídění a odstraňování neuronových spojení. Oproti tomu snová REM fáze, převládající později, hraje svou roli při upevňování neuronových spojení.

Když si obojí spojíme, získáme alespoň skromné vysvětlení, proč se během noci střídají tyto dva typy spánku a proč jim ze začátku dominuje NREM fáze a REM fáze nastupuje výrazněji až v druhé polovině noci. Vezměte si například tvorbu sochy z hlíny. Nejprve umístíte velké množství nezpracovaného materiálu na podstavec (veškerý objem uložených autobiografických vzpomínek, nových i starých, které noc co noc předkládáme spánku). Potom přijde prvotní, rozsáhlejší odstraňování povrchové hmoty (dlouhé úseky NREM spánku), po kterém nastává základní rýsování prvních detailů (krátké úseky REM). Po prvním opracování přijde druhé kolo hlubokého odebírání materiálu (další dlouhá NREM fáze spánku), po něm o něco propracovanější zvýraznění jemnějších rysů, které už vystoupily (o něco více REM spánku). Po několika dalších cyklech práce se vyvážení sochařských potřeb změní. Všechny základní rysy už jsou ze surového základu vysochané. Zůstává už jen hlína k detailnějšímu opracování a sochařův přístup i potřebné nástroje se musí přizpůsobit, zaměřit na zvýrazňování jemných prvků a rysů zbývajícího materiálu (výrazná potřeba dovedností REM spánku a minimum práce pro NREM spánek).

Spánek může tímto způsobem elegantně spravovat a řešit problémy s kapacitou naší paměti; nejprve se zapojí obecná hrubá síla NREM fáze, převažující na začátku spánku, potom se do díla pustí jemnější ruka REM spánku, pospojuje potřebné prvky a dodá detaily. Vzhledem k tomu, že životní zkušenosti se neustále mění a náš paměťový katalog se tak musí donekonečna aktualizovat, naše autobiografická socha uložených zkušeností a prožitků nikdy není dokončená. Ve výsledku to znamená, že mozek potřebuje každou noc nové kolečko spánku a jeho rozmanitých fází, aby mohl automaticky aktualizovat naše paměťové sítě podle dění v uplynulém dni. Tato skutečnost je jedním z (tuším, že mnoha) důvodů, které vysvětlují, proč se fáze NREM a REM cyklicky střídají a jsou zároveň nerovnoměrně rozložené v průběhu spánku.

V popsaném spánkovém profilu (kdy fáze NREM převažuje na začátku noci a po ní následuje nadvláda REM spánku v časných ranních hodinách) tkví i určité nebezpečí, o němž většina široké veřejnosti netuší. Dejme tomu, že dnes půjdete spát o půlnoci. Nevstanete však v osm hodin po celých osmi hodinách spánku, ale už v šest hodin, protože máte brzy ráno schůzku (jste sportovec nebo sportovkyně a váš kouč trvá na časných ranních trénincích). O jak velké procento spánku přijdete? Logicky vzato o 25 procent, protože když vstanete v šest, připravíte se o dvě hodiny z běžných osmi hodin spánku. Pravda je však jiná. Váš mozek vyžaduje většinu REM spánku v poslední části spánkového cyklu, v ranních hodinách. Můžete tedy ztratit z celkové doby spánku 25 procent, ale připravíte se o 60 až 90 procent veškerého REM spánku. Navíc to funguje obousměrně. Vstanete-li v deset hodin ráno, ale spát jdete až ve čtyři hodiny ráno, připravíte se o významný podíl vašeho běžného spánku. Je to podobné jako v případě nevyvážené stravy, kdy člověk jí převážně sacharidy, a pak trpí nedostatkem bílkovin. Ukrajování jak NREM, tak REM fáze – obě ovlivňují zásadní, byť odlišné mozkové a tělesné funkce – vede k nespočtu fyzických i duševních poruch a problémů, jak uvidíme v dalších kapitolách. Co se spánku týká, nejde jen tak ponocovat.

JAK VE VAŠEM MOZKU VZNIKÁ SPÁNEK

Kdybych vás dnes večer zavedl do své spánkové laboratoře na Kalifornské univerzitě v Berkeley, připevnil vám na hlavu a obličej elektrody a nechal vás usnout, jak by vypadaly vaše spánkové mozkové vlny? Jak moc by se naměřené vzory mozkové aktivity lišily od těch, které probíhají právě teď, když bdělí čtete tuto větu? Jak mohou různé elektrické změny v mozku vysvětlit, kdy jste při vědomí v jednom stavu (bdělost), nevědomí v jiném (NREM) a při klamném vědomí ve třetím stavu (REM)?

Jste-li zdraví, relativně mladí, dospělí lidé (spánek v dětství, stáří a při onemocněních probereme později), tři vlnité křivky na obrázku 9 odrážejí různé typy elektrické aktivity, kterou bych zjistil při snímání vašeho mozku. Každá křivka představuje třicet vteřin mozkové elektrické aktivity ve třech různých stavech: 1) bdělosti, 2) hlubokého NREM spánku a 3) REM spánku.

Obrázek 9: Mozkové vlny během bdělosti a spánku

Před spaním je vaše bdělá mozková aktivita bouřlivá, což znamená, že mozkové vlny se vystřídají v cyklech (klesají a stoupají) možná třicetkrát až čtyřicetkrát za vteřinu, což připomíná velmi, velmi rychlý rytmus bubnů. Tato mozková aktivita se nazývá „rychlofrekvenční“. Popisované mozkové vlny navíc nemají spolehlivé schéma – to znamená, že rytmus je nejen rychlý, ale také nepravidelný. Kdybych vás požádal, abyste předpověděli dalších pár vteřin aktivity vyťukáním rytmu na základě dříve naměřených údajů, neuspěli byste. Mozkové vlny jsou skutečně velmi asynchronní a nedá se u nich stanovit konkrétní rytmus. I kdybych mozkové vlny převedl na zvuk (což jsem udělal ve své laboratoři během projektu zaměřeného na sonifikaci spánku, a mohu vám říct, že to zní celkem strašidelně), tančit by se na výsledek nedalo. Taková je úplná bdělost po stránce elektrických impulzů – chaotická mozková elektrická aktivita o rychle se měnících frekvencích.

Možná jste čekali, že vaše obecná aktivita mozkových vln bude při bdělosti překrásně souvislá a vysoce synchronní, že bude odpovídat spořádanému vzoru vašeho (většinou) logického myšlení ve vědomém stavu. Příčinou elektrického chaosu je fakt, že různé části vašeho bdělého mozku v různých chvílích zpracovávají různými způsoby různé informace. Souhrnně jejich činnost odpovídá zdánlivě zmatenému vzoru zaznamenanému elektrodami na vaší hlavě.

Uvedu další analogii. Představte si velký fotbalový stadion naplněný několika tisíci fanoušků. Ve vzduchu nad středem hřiště visí mikrofon. Návštěvníci představují jednotlivé mozkové buňky; jsou usazeni v různých částech stadionu podobně jako neurony v odlišných oblastech mozku. Mikrofon zastupuje elektrodu umístěnou na vrcholku hlavy – zaznamenávací zařízení.

Před zahájením hry všichni návštěvníci stadionu mluví v různé době o různých věcech. Všichni nemohou říkat totéž ve stejnou dobu. Jsou nesynchronizovaní a zapojení do individuálních rozhovorů. Následkem toho je šum zaznamenaný přes mikrofon chaotický a postrádá jednotný a jednoznačný hlas.

Umístíte-li zkoumané osobě elektrodu na hlavu tak, jak to dělám já, bude měřit souhrnnou aktivitu všech neuronů pod lebkou, zatímco tyto neurony přijímají různé toky informací (zvuky, vizuální vjemy, pachy, pocity, emoce) v různých chvílích a v různých podoblastech. Jelikož zpracováváte tak obrovský objem extrémně různorodých informací, vaše mozkové vlny jsou velice rychlé, bouřlivé a chaotické.

Když se potom v mé spánkové laboratoři uložíte do postele, zhasne se a vy se možná ještě párkrát převrátíte sem a tam, úspěšně se odrazíte od břehu bdělosti a vydáte se do vod spánku. Nejprve se přebrodíte přes mělčiny lehkého NREM spánku – fáze 1 a 2. Potom proniknete do hlubších vod fází 3 a 4 NREM spánku, které se označují souhrnně pojmem „spánek pomalých vln“ (slow-wave sleep). Vrátíte-li se ke vzorům mozkových vln z obrázku 9 a prohlédnete si prostřední křivku, pochopíte, proč to tak je. Během hlubokého spánku se střídání frekvencí mozkové aktivity dramaticky zpomalí na možná dvě až čtyři vlny za vteřinu – tedy na rychlost desetkrát pomalejší, než je překotné tempo mozkové aktivity při bdělosti.

Pozoruhodné pomalé vlny NREM jsou také mnohem synchronizovanější a spolehlivější než vlny v bdělém stavu. Ve skutečnosti jsou dokonce tak pravidelné, že byste mohli předpovědět příštích pár taktů elektrické písně NREM spánku podle dříve naměřených taktů. Kdybych hlubokou rytmickou aktivitu vašeho NREM spánku převedl na zvuk a ráno vám ho přehrál (účastníkům projektu sonifikace spánku jsme je přesně takto přehráli), podařilo by se vám zachytit jejich rytmus, časovou sladěnost a mírné tempo.

Při poslechu pulzujících mozkových vln hlubokého spánku by se však odhalila i další skutečnost. Každou chvíli by se kromě pomalého vlnového rytmu ozval nový zvuk. Jen krátce, trval by pokaždé pouze pár vteřin, ale vždy by zazněl na přízvučnou dobu pomalého vlnového cyklu. Vnímali byste ho jako rychlé zadrnčení připomínající tvrdé r, které můžete slyšet v některých jazycích, například v hindštině, španělštině nebo češtině. Možná by se dal přirovnat i k velmi rychlému zavrnění spokojené kočky.

Jedná se o spánkové vřeteno – bleskový poryv mozkové aktivity, často doprovázející konec každé pomalé vlny. Spánková vřetena se objevují v průběhu hlubokých i lehčích fází NREM spánku, dokonce ještě předtím, než pomalé mocné mozkové vlny hlubokého spánku začnou stoupat a převažovat. Mají mnoho různých funkcí. Fungují například jako noční vojáci chránící váš spánek tím, že mozek odcloňují od vnějších zvuků. Čím silnější a častější spánková vřetena jedinec má, tím odolnější je vůči vnějším zvukům, které by ho jinak probudily.

Vraťme se však k pomalým vlnám hlubokého spánku. Zjistili jsme totiž i něco fascinujícího o jejich místě původu a také o jejich šíření po povrchu mozku. Položte špičku prstu mezi své oči, hned nad kořen nosu. Teď ji posuňte o zhruba šest centimetrů výš nahoru po čele. Až půjdete dnes večer spát, právě v tomto místě se bude vytvářet většina vašich hlubokých spánkových vln – přímo uprostřed vašich čelních laloků. Je to epicentrum, ze kterého vychází většina vašeho hlubokého spánku s pomalými vlnami. Vlny hlubokého spánku se však nešíří v dokonalých kruzích. Téměř všechny vaše hluboké spánkové vlny se vydají jedním směrem – z přední části mozku do zadní. Připomínají zvukové vlny z reproduktoru putující převážně jedním směrem – vpřed směrem od reproduktoru (před reproduktorem zní zvuk vždy hlasitěji než za ním). Proto pomalé vlny, které dnes v noci vytvoříte, při cestě do zadní části mozku postupně zeslábnou a neodrazí se nazpět, podobně jako zvuk z reproduktoru na rozsáhlém prostranství.

Pomalé mozkové vlny začali vědci měřit v 50. a 60. letech minulého století. Přišli s pochopitelnou domněnkou – toto pomalé, dokonce i zdánlivě líné elektrické tempo aktivity mozkových vln jistě odráží skutečnost, že mozek je nezaneprázděný, nebo dokonce uspaný. Byla to rozumná domněnka, když vezmete v potaz, že nejhlubší a nejpomalejší mozkové vlny NREM spánku mohou připomínat vlny naměřené u pacientů v umělém spánku, nebo dokonce v určitých typech kómatu. Jejich předpoklad byl však naprosto mylný. Pravda je ve skutečnosti úplně opačná. Během hlubokého NREM spánku zažíváte jeden z nejvelkolepějších příkladů neuronové spolupráce, jaké jsme kdy poznali. Celé tisíce mozkových buněk se rozhodly sjednotit v úchvatném aktu samoorganizace a „zazpívat“ společně a ve stejném tempu. Kdykoli ve své vlastní laboratoři sleduji tento ohromný akt neuronové synchronizace, cítím obrovskou pokoru. Spánek je skutečně jev, nad kterým musí člověk žasnout.

Vrátíme se k analogii s mikrofonem zavěšeným nad fotbalovým stadionem. Představte si teď probíhající hru spánku. Dav fanoušků (tisíce mozkových buněk) se už přestal věnovat osamoceným rozhovorům (konec bdělosti) a přešel do sjednoceného stavu (hluboký spánek). Jejich hlasy se spojí a sjednotí jako při skandování mantry – mantry hlubokého NREM spánku. Všechny nevázaně vykřiknou zároveň, vytvoří vysoký osten mozkové aktivity a potom se na několik vteřin utiší, čímž vytvoří nejhlubší bod vlny. Náš mikrofon na stadionu zachycuje jasně definovaný řev davu následovaný dlouhou odmlkou na nádech. Když si vědci uvědomili, že rytmický nápěv hlubokého NREM spánku s pomalými vlnami je ve skutečnosti vysoce aktivní, pečlivě zkoordinovaný stav mozkové jednoty, byli nuceni přestat smýšlet o hlubokém spánku jako o stavu jakési částečné hibernace nebo otupělé strnulosti.

Díky osvětlení této ohromné elektrické harmonie, která každou noc zčeří mnohokrát povrch vašeho mozku, také dokážeme vysvětlit, proč při spánku ztrácíme povědomí o vnějším světě. Ztráta povědomí o vnějším světě začíná pod povrchem mozku, v thalamu. Vzpomeňte si, že když usnete, thalamus – smyslová brána usazená hluboko ve středu mozku – blokuje přenos smyslových vjemů (zvuků, obrazů, hmatu, atd.) do horní části mozku – mozkové kůry. Po přetnutí percepčních spojení s vnějším světem nejenže ztratíme pocit vědomí (což vysvětluje, proč při hlubokém NREM spánku nesníme ani si explicitně neuvědomujeme běh času), ale kůra se také může „uvolnit“ a přejít do výchozího provozního režimu. Tímto režimem je právě hluboký spánek s pomalými vlnami. Je to aktivní, záměrný, ale vysoce synchronní stav mozkové aktivity. Mohli bychom ho popsat jako stav noční mozkové meditace, ačkoli je nutné podotknout, že se velice liší od mozkové aktivity při vědomých meditativních stavech.

Tento šamanistický stav hlubokého NREM spánku zajišťuje hojné množství fyzických i duševních výhod pro váš mozek a tělo (v uvedeném pořadí) a tímto pokladem se budeme podrobněji zabývat v šesté kapitole. Ale jeden z kladných vlivů na mozek – ukládání vzpomínek – si zasluhuje zmínku i v tomto bodě našeho příběhu, protože představuje skvělý příklad, co hluboké spánkové vlny dokážou.

Stalo se vám někdy, že jste jeli dlouho autem a v určité chvíli vám začal vypadávat FM signál rádiové stanice, kterou jste poslouchali? Rozhlasové AM stanice mají oproti tomu signál stabilní. Možná jste někdy dojeli na odlehlé místo a neúspěšně se tam pokoušeli naladit novou FM stanici. Když však přepnete na AM, máte stále k dispozici několik stanic. Vysvětlení spočívá v samotných rádiových vlnách, které mají dvě různé rychlosti FM a AM přenosů. FM využívá rádiové vlny s rychlejším kmitáním než AM rádiové vlny. Jednou z výhod FM rádiových vln je, že dokážou nést vyšší a bohatší objemy informací, a proto také znějí lépe. Mají však velkou nevýhodu – FM vlnám brzy dojde šťáva – jako u sprintera, který je zvyklý běhat nejefektivněji pouze na krátké vzdálenosti. Vysílání AM používá mnohem pomalejší (delší) rádiovou vlnu podobnou spíše běžci na dlouhé tratě. AM vlny se sice nemohou rovnat osvalené dynamické kvalitě FM rádia, ale jejich pěší tempo jim dává schopnost urazit dlouhé vzdálenosti s minimálními ztrátami. Pomalé vlny AM rádia tedy umožňují přenos na delší vzdálenosti a komunikaci mezi odlehlými místy.

Když se váš mozek přepne z vysokofrekvenční aktivity při bdělosti na pomalejší odměřenější vzor hlubokého NREM spánku, aktivuje se stejná výhoda komunikace na dlouhou vzdálenost. Stabilní, synchronní vlny putující po mozku během hlubokého spánku otevírají možnost komunikace mezi vzdálenými oblastmi mozku, které pak mohou odesílat a přijímat různé balíčky uložených zkušeností.

V tomto ohledu si můžete každou jednotlivou pomalou vlnu NREM spánku představit jako kurýra rozvážejícího balíčky informací mezi různými anatomickými centry mozku. Jednou z výhod těchto putujících mozkových vln hlubokého spánku je proces přenosu souborů. Dalekonosné mozkové vlny hlubokého spánku každou noc přenášejí paměťové pakety (nedávné zážitky) z místa krátkodobého úložiště, které je křehké, do trvalejšího, a tedy i bezpečnějšího dlouhodobého úložiště. Mozková činnost v bdělém stavu je podle našeho názoru primárně určená k vnímání vnějšího smyslového světa, přičemž hluboký NREM spánek s pomalými vlnami je stavem niterné reflexe podporující přenosy informací a destilaci vzpomínek.

Převažuje-li v bdělosti vnímání a ve stavu NREM spánku reflexe, co se potom děje během REM fáze – fáze snění? Když se vrátíme k obrázku 9, poslední křivka elektrické mozkové aktivity představuje záznam, který bych pořídil ve své spánkové laboratoři během vašeho REM spánku. Přestože člověk v té době stále spí, příslušná mozková aktivita se nijak nepodobá hlubokému NREM spánku pomalých vln (na obrázku prostřední křivka). Naopak. Mozková aktivita při REM spánku je téměř dokonalou kopií jeho aktivity během soustředěné bdělosti – znázorněné první křivkou. Tuto skutečnost potvrzují i nedávné studie založené na MRI zobrazování – určité oblasti mozku jsou během REM spánku až o 30 procent aktivnější než v bdělém stavu!

Ze zmíněných důvodů se REM spánek také nazývá paradoxním spánkem – mozek se jeví jako bdělý, ale tělo očividně spí. Pouhým měřením elektrické aktivity mozkových vln je často nemožné rozeznat REM spánek od bdělosti. Při REM spánku se vracejí dříve popsané rychle kmitající mozkové vlny, a opět jsou nesynchronizované. Mnoho tisíc neuronů v mozkové kůře, během NREM spánku sladěných do pomalého synchronizovaného hovoru, se vrátilo k bouřlivému zpracovávání různých kousků informací různou rychlostí a v různé době v různých oblastech mozku – stav typický pro bdělost. Člověk ale bdělý není. Tvrdě spí. Jaké informace se tedy zpracovávají? Když to zcela očividně nemohou být informace z vnějšího světa?

Stejně jako v bdělém stavu se smyslová brána thalamu během REM spánku opět otevře. Funguje však odlišně. Během REM spánku nepropouští do mozkové kůry smyslové vjemy z vnějšího světa. Na velikých obrazovkách našich zrakových, sluchových a kinestetických smyslových kůr v mozku se přehrávají spíše signály emocí, úmyslů a vzpomínek (minulých i aktuálních). REM spánek vás pravidelně každou noc uvede do absurdního divadla, kde vás podaruje bizarním, vysoce asociativním karnevalem variací na autobiografické motivy. Co se zpracování informací týká, považujte bdělý stav za primárně zaměřený na vstřebávání (prožívání a neustálé poznávání okolního světa), NREM spánek za reflexi (ukládání a posilování surových přísad nových faktů a dovedností) a REM spánek za integraci (propojování a míchání syrových přísad, začleňování mezi všechny minulé zkušenosti, kterým se vytváří čím dál přesnější model fungování světa, včetně inovativních poznatků a užitečných schopností).

Jsou-li elektrické mozkové vlny REM spánku a bdělosti tak podobné, jak poznám, v jakém jste stavu, když ležíte v ložnici nebo ve spánkové laboratoři vedle mé kontrolní místnosti? Jednoznačně to prozradí tělo – konkrétně svaly.

Než bych vás uložil do postele ve spánkové laboratoři, umístil bych vám elektrody nejen na hlavu, ale také na tělo. Je-li člověk bdělý, jeho svaly jsou pořád mírně napjaté (tonus), i když už leží uvolněný v posteli. Tento stabilní svalový šum lze snadno zjistit elektrodami sledujícími dění ve vašem těle. Když upadnete do NREM spánku, určité svalové napětí zmizí, ale poměrně dost ho zůstane. Během přípravy na přechod do REM spánku však nastane ohromná změna. Pouhých pár vteřin před začátkem fáze snění vaše tělo ochrne a po celou dobu REM spánku zůstane zcela paralyzované. Ve vašem příčně pruhovaném svalstvu není žádný tonus. Vůbec žádný. Kdybych tiše vešel do místnosti a jemně zvedl vaše tělo, aniž bych vás probudil, bylo by úplně ochablé, jako hadrová panenka. Ale nebojte, vaše hladké svalstvo (svaly kontrolující automatické operace jako dýchání) fungovat nepřestane a dál se stará o udržování životních funkcí. Všechny ostatní svaly však ochabnou.

Tento jev zvaný „atonie“ (absence tonu, v tomto případě ve svalech) se spouští mocným vypínacím signálem přenášeným z mozkového kmene po celé délce páteře. Jakmile k tomu dojde, posturální svaly, jako jsou bicepsy v pažích nebo kvadricepsy v nohou, ztratí veškeré napětí a sílu. Přestanou reagovat na příkazy mozku. Prakticky vzato se na popud REM spánku stanete vězněm ve vlastním těle. Jakmile však REM fáze skončí, vaše tělo si odpyká pobyt v uvěznění. Díky tomuto pozoruhodnému rozdělení během stavu snění, kdy je mozek velice aktivní, ale tělo je zcela nepohyblivé, dokážou vědci snadno poznat – a tak i oddělit – mozkové vlny při REM spánku od vln při bdělosti.

Proč se evoluce rozhodla během REM spánku zakázat svalovou činnost? Protože když člověk nemůže hýbat svaly, nemůže do svého snění zapojit i tělo. Během REM fáze mozkem víří nepřetržitá salva motorických příkazů vycházejících z prožívání snů, které jsou velice bohaté na pohyby. Od matky přírody tedy bylo velmi rozumné, když nám navrhla fyziologickou svěrací kazajku proti přenosu fiktivních pohybů do reality, zvlášť pokud vezmete v potaz, že zrovna v té době nemáte sebemenší ponětí o svém fyzickém okolí. Určitě si dokážete představit katastrofální následky odehraného snového souboje nebo zběsilého úprku před snovým protivníkem, když máte ve skutečnosti zavřené oči a nevnímáte reálný svět kolem sebe. Netrvalo by dlouho a vyškrtli byste sami sebe z genofondu. Mozek paralyzuje tělo proto, aby mohla mysl bezpečně snít.

Jak můžeme vlastně poznat, že v jedincově mozku probíhají takovéto příkazy k pohybu? (Pochopitelně se to dá zjistit tak, že se daného člověka po probuzení zeptáme, jestli ve snu běhal nebo bojoval, ale zajímají mě jiné způsoby.) Jedna z odpovědí je smutná – u některých lidí zejména v pokročilejším věku paralyzační mechanismus selhává. To v praxi znamená, že snové motorické impulzy přeměňují na pohyby ve skutečném světě. A jak se dočtete v jedenácté kapitole, následky mohou být tragické.

Nakonec musíme v souvislosti s fází REM samozřejmě zmínit i samotný původ jejího názvu – související rychlé pohyby očí. Během NREM spánku jsou vaše oči zcela nehybné.17 Elektrody, které zkoumaným lidem umisťujeme nad a pod oči, však vyprávějí úplně jiný příběh o očích na začátku snění. Stejný příběh, který Kleitman s Aserinskym odhalili v roce 1952, když pozorovali spící děťátko. Během REM spánku nastávají fáze, kdy se vaše oční bulvy začnou chvět a kmitat naléhavě zleva doprava. Vědci si nejdřív mysleli, že kmitání očí odpovídá sledování vizuálních vjemů ve snech. To však není pravda. Pohyby očí jsou ve skutečnosti úzce spojené s fyziologickým spouštěním REM spánku a je za nimi něco mnohem pozoruhodnějšího než jen pasivní sledování pohyblivých objektů ve snech. Tento jev je podrobně popsaný v deváté kapitole.

Jsme jediní tvorové, kteří zažívají takto rozmanité fáze spánku? Mají REM fáze spánku i jiní živočichové? Mají sny? Pojďme to zjistit.

4

Lůžka primátů, dinosauři a podřimování půlkou mozku

Kdo spí? Jak spíme my?A jak moc?

KDO SPÍ

Kdy začaly organismy spát? Je možné, že se spánek zrodil zároveň s lidoopy? Nebo dřív? U plazů nebo u jejich vodních předchůdců ryb? Vzhledem k tomu, že nemáme k dispozici stroj času, tuto otázku nejlépe zodpovíme pomocí výzkumu spánku napříč různými kmeny živočišné říše, od těch pravěkých až po ty evolučně nejmladší. Díky bádáním tohoto typu máme mocnou schopnost nahlédnout daleko do pradávné minulosti a odhadnout chvíli, kdy byla planeta poprvé obdařena spánkem. Jak jednou řekl genetik Theodosius Dobzhansky: „V biologii všechno dává smysl jenom z pohledu evoluce, jinak vůbec ne.“ Pokud jde o spánek, jeho původ je mnohem starší, než se všichni domnívali, a také mnohem významnější.

Vážení čtenáři, právě jste dočetli ukázku z knihy Proč spíme.
Pokud se Vám líbila, celou knihu si můžete zakoupit v našem e-shopu.