Sleep Is Your Superpower | Matt Walker | TED

Summary

В этом видео докладчик раскрывает значимость сна для здоровья, отмечая, что недостаток сна может привести к уменьшению размеров половых органов у мужчин и снижению уровня тестостерона. Он также подчеркивает, что сон необходимо для сохранения и подготовки мозга к новым научным данным. Отсутствие сна может привести к заболеваемым состояниям мозга, таким как деменция и болезнь Альцгеймера. Докладчик также говорит о влиянии сна на иммунную систему и риск развития рака, подчеркивая, что сон - это не роскошь, а необходимость для поддержания здоровья.

Takeaways

• 😴 Недостаточное сонное время у мужчин снижает размер их яицек и уровень тестостерона, что эквивалентно десятилетнему старению.
• 🌙 Женщины также испытывают ухудшение репродуктивного здоровья из-за недостатка сна.
• 🧠 Сон нужен как после обучения, чтобы "зафиксировать" новые воспоминания, так и перед ним, чтобы подготовить мозг к новым знаниям.
• 📉 Отсрочка сна ведет к значительному снижению способности мозга к формированию новых памятных треков.
• 🧠 Гипокамп — это структура мозга, которая отвечает за приём и хранение новых памятных файлов, и её деятельность снижается при недостатке сна.
• 🌪️ Качество сна влияет на способность мозга к переносу памяти из краткосрочной в долгосрочную память.
• 👵 Сон играет важную роль в предотвращении потерь памяти и когнитивного снижения, связанных с старением и деменцией.
• 💉 Некоторые методы, такие как действительный ток в мозг, могут помочь улучшить качество сна и память.
• 🚫 Отсрочка сна может повлиять на иммунную систему, увеличив риск развития рака и других заболеваний.
• 🛌 Регулярность сна и поддерживание оптимальной температуры в спальне являются ключевыми факторами для улучшения качества сна.
• 🌱 Сон является непременным биологическим необходимым и важным фактором здоровья и долголетия.

Q & A

Какое влияние недостаточного сна имеет на размер тестикулов у мужчин?

Мужчины, которые спали пять часов в ночь, имели значительно меньшие тестикулы по сравнению с теми, кто спал семь часов или больше.

Как тестosteron у мужчин, которые постоянно спал меньше пяти часов, отличается от уровня у людей, на 10 лет старше?

Уровень тестosterona у мужчин, которые регулярно спал 4-5 часов в ночь, был таким же, как у людей на 10 лет старше.

Какой эффект недостатка сна можно наблюдать на женском репродуктивном здоровье?

Сон также влияет на женское репродуктивное здоровье, и его недостаток приводит к схожим нарушениям, что и у мужчин.

Почему сон важен для сохранения новых воспоминаний?

Сон нужен после обучения, чтобы нажать кнопку 'сохранить' для новых воспоминаний, чтобы не забыть их.

Какие изменения в мозге происходят без сна, что мешает усваиванию новых знаний?

Без сна мозговые схемы памяти становятся, как бы 'наводненными', и не могут впитывать новые воспоминания.

Чему можно сравнить гиппокамп, по его функции в мозге?

Гиппокамп можно представить как 'информационную ящичную' мозга, которая хорошо принимает новые файлы памяти и хранит их.

Какие изменения в активности гиппокампа наблюдаются у людей, лишенных сна?

У людей, лишенных сна, в гиппокампе не наблюдается значительной активности, что похоже на то, что сонные дефициты отключают 'памятную ящичную' мозга.

Какие медицинские и социальные последствия могут быть связаны с нарушениями памяти, вызванными недостатком сна?

Нарушения памяти могут иметь серьезные медицинские и социальные последствия, включая возрастные изменения и деменцию.

Какой процентный дефицит в способности мозга к формированию новых воспоминаний был обнаружен у группы, которая не спала всю ночь?

Участники, которые не спали всю ночь, показали значительный дефицит в 40 процентов способности мозга к созданию новых воспоминаний.

Какие рекомендации автор дает для улучшения качества сна?

Автор рекомендует следовать регулярности времени сна и пробуждения, независимо дня недели, и поддерживать комнату для сна приблизительно в 65 градусах по Фаренгейту (около 18 градусов Цельсия).

Почему сон не является необязательным удовольствием, а является неотъемлемой биологической необходимостью?

Сон является неотъемлемой биологической необходимостью, так как он влияет на каждую нишу физиологии и поддерживает здоровье, в то время как его отсутствие может привести к различным заболеваниям и сокращению продолжительности жизни.

Outlines

00:00

😴 Здоровье репродуктивной системы и недостаток сна

В первом параграфе подчёркивается влияние недостатка сна на репродуктивное здоровье мужчин и женщин. Исследования показали, что мужчины, которые спали 5 часов в ночь, имели значительно меньшие тестиклы по сравнению с теми, кто спал 7 часов или более. Также у мужчин, которые постоянно спал 4-5 часов, уровень тестостерона был аналогичным у людей на 10 лет старше. То есть недостаток сна может стареть мужчину на десять лет с точки зрения репродуктивного здоровья. Такие же нарушения наблюдаются и у женщин. Автор затем переходит к рассмотрению влияния сна на мозг и его функции обучения и памяти, подчеркивая важность сна как для сохранения новых воспоминаний, так и для подготовки мозга к новому усвоению информации.

05:00

🧠 Влияние сна на мозг и обучение

Второй параграф рассматривает роль сна для мозга и процессов обучения и памяти. Исследование, в котором участникам отказывали в сне, показало, что без сна мозг потерял на 40% способности к формированию новых памятей. Это подтверждает важность сна для эффективного обучения. Также упоминается структура мозга - гиппокамп, который служит 'входной корзиной' для новых памятей. При снах гиппокамп демонстрирует активность, связанную с обучением, но при сниженном сне - такой сигнал не обнаруживается. Авторы исследований также обнарули, что качество сна влияет на физиологическое восстановление и улучшение способности к обучению и памяти. Это связано с глубокими сонными волнами и сонными спиндлами, которые, как предположительно, передают информацию из кратковременного хранилища в долгосрочное.

10:03

🛌 Значение глубокого сна для здоровья

Третий параграф углубляется в роль глубокого сна для здоровья в целом. Авторы исследований обнарули, что снижение качества глубокого сна со временем и возрастом может быть одной из причин ухудшения памяти и когнитивных способностей. Это связано с возрастанием риска развития деменции и болезни Альцгеймера. Однако, исследователи предлагают методы, такие как длительное наложение тока на мозг во время сна, чтобы усилить глубокую сонную активность и улучшить память. Также рассматривается влияние сна на иммунную систему, где недостаток сна может привести к снижению активности природных киллер-клеток и увеличению риска развития онкологических заболеваний.

15:03

🌙 Сон - неотъемлемая часть здоровья

В заключительном параграфе подчёркивается, что сон является неотъемлемой частью здоровья и не является роскошью, которую можно откладывать. Сон является биологическим необходимым и является лучшим способом поддержания здоровья. Отсутствие сна может привести к различным проблемам со здоровьем, включая короткий сон и увеличение смертности. Авторы исследования обнарули, что недостаток сна может повлиять на генетический код, что может привести к различным хроническим заболеваниям. В заключение авторы призывают к соблюдению режима сна и поддерживанию его качества для поддержания здоровья.

Keywords

💡тестиклы

Тестиклы - это мужские половые железы, отвечающие за производство спермы и тестостерона. В видео упоминается, что мужчины, которые спит пять часов в ночь, имеют значительно меньшие тестиклы, чем те, кто спит семь часов или больше. Это подчеркивает важность достаточной сна для поддержания здоровья репродуктивной системы.

💡тестостерон

Тестостерон - это мужской половой гормон, играющий ключевую роль в развитии мужских сексуальных характеристик и репродуктивной функции. В видео говорится, что мужчины, которые регулярно спит от четырех до пяти часов в ночь, имеют уровень тестостерона, соответствующий тому, что у мужчины на десять лет старше. Это подчеркивает, насколько важна правильная сон для поддержания здоровья и молодости организма.

💡репродуктивное здоровье

Репродуктивное здоровье - это состояние здоровья, связанное с репродуктивной системой. В видео говорится, что недостаток сна приводит к снижению репродуктивного здоровья у женщин и мужчин, что подчеркивает важность сна для поддержания здоровья в целом.

💡успех в изучении и память

Успех в изучении и память - это фундаментальные функции мозга, связанные с обучением и сохранением информации. В видео утверждается, что сон необходим для 'сохранения' новых воспоминаний после обучения, а также для подготовки мозга к обучению перед ним. Это подчеркивает роль сна в когнитивных процессах.

💡гиппокамп

Гиппокамп - это структура мозга, которая играет ключевую роль в формировании и сохранении памяти. В видео говорится, что при недостатке сна активность гиппокампа снижается, что ведет к нарушению процесса обучения и запоминания. Это показывает, насколько важна глубокая сон для здоровья мозга.

💡соновые spindles

Соновые spindles - это быстрые всплески электрической активности в мозге во время глубокого сна, которые связаны с улучшением памяти. В видео говорится, что качество глубоких соновых волнов и spindles играет роль в передаче информации из краткосрочного хранилища в долгосрочное, что важно для сохранения памяти.

💡старение

Старение - это процесс естественного ухудшения физических и когнитивных функций организма с возрастом. В видео говорится, что снижение качества глубокого сна с возрастом связано с уменьшением способности к обучению и запоминанию, что подтверждает роль сна в процессе старения.

💡Альцгеймера

Альцгеймера - это недуг, приводящий к деменции и значительному снижению качества жизни. В видео упоминается, что нарушение глубокого сна может быть фактором, способствующим когнитивному ухудшению и Альцгеймеру. Это подчеркивает важность сна для предотвращения некоторых форм деменции.

💡иммунная система

Иммунная система - это совокупность органов и клеток, защищающих организм от инфекций и заболеваний. В видео говорится, что недостаток сна снижает активность естественных киллер-клеток, что ухудшает иммунную систему и увеличивает риск развития рака. Это показывает, насколько важно сохранять здоровый сон для поддержания иммунитета.

💡генетический код

Генетический код - это последовательность ДНК, которая определяет структуру и функции организмов. В видео говорится, что недостаток сна может искажать активность генов, что влияет на иммунную систему и риск развития определенных заболеваний, включая рак. Это подчеркивает глобальное влияние сна на геновую активность и здоровье.

Highlights

Men who sleep five hours a night have significantly smaller testicles than those who sleep seven hours or more.

Sleep deprivation can age a man by a decade in terms of testosterone levels.

Equivalent impairments in female reproductive health are caused by a lack of sleep.

Sleep is essential for hitting the save button on new memories.

Sleep before learning prepares the brain like a dry sponge, ready to absorb new information.

Sleep deprivation can lead to a 40-percent deficit in the brain's ability to make new memories.

The hippocampus is crucial for receiving and holding new memory files, and its activity is impaired by sleep deprivation.

Deep sleep quality restores and enhances memory and learning ability.

Deep-sleep brainwaves act as a file-transfer mechanism, moving memories to long-term storage.

Disruption of deep sleep is a significant factor contributing to cognitive decline in aging and Alzheimer's disease.

Direct current brain stimulation during sleep can amplify deep-sleep brainwaves and double memory benefits.

Sleep loss affects cardiovascular health, with a 24-percent increase in heart attacks the day after losing an hour of sleep.

Sleep loss has a significant impact on the immune system, with a 70-percent drop in natural killer cell activity after one night of restricted sleep.

Short sleep duration is linked to an increased risk for numerous forms of cancer.

Sleep deprivation can alter the activity of 711 genes, affecting immune function and promoting tumor growth.

Sleep is a nonnegotiable biological necessity and not an optional lifestyle luxury.

Prioritizing sleep can help prevent the catastrophic health impacts of sleep deprivation.

Sleep deprivation is unique to humans and has no safety net in nature, leading to rapid health deterioration.

If you can't sleep, get out of bed and break the association of the bedroom with wakefulness.

Transcripts

Thank you very much.

Well, I would like to start with testicles.

(Laughter)

Men who sleep five hours a night

have significantly smaller testicles than those who sleep seven hours or more.

(Laughter)

In addition, men who routinely sleep just four to five hours a night

will have a level of testosterone

which is that of someone 10 years their senior.

So a lack of sleep will age a man by a decade

in terms of that critical aspect of wellness.

And we see equivalent impairments in female reproductive health

caused by a lack of sleep.

This is the best news that I have for you today.

(Laughter)

From this point, it may only get worse.

Not only will I tell you about the wonderfully good things

that happen when you get sleep,

but the alarmingly bad things that happen when you don't get enough,

both for your brain and for your body.

Let me start with the brain

and the functions of learning and memory,

because what we've discovered over the past 10 or so years

is that you need sleep after learning

to essentially hit the save button on those new memories

so that you don't forget.

But recently, we discovered that you also need sleep before learning

to actually prepare your brain,

almost like a dry sponge

ready to initially soak up new information.

And without sleep, the memory circuits of the brain

essentially become waterlogged, as it were,

and you can't absorb new memories.

So let me show you the data.

Here in this study, we decided to test the hypothesis

that pulling the all-nighter was a good idea.

So we took a group of individuals

and we assigned them to one of two experimental groups:

a sleep group and a sleep deprivation group.

Now the sleep group, they're going to get a full eight hours of slumber,

but the deprivation group, we're going to keep them awake

in the laboratory, under full supervision.

There's no naps or caffeine, by the way, so it's miserable for everyone involved.

And then the next day,

we're going to place those participants inside an MRI scanner

and we're going to have them try and learn a whole list of new facts

as we're taking snapshots of brain activity.

And then we're going to test them

to see how effective that learning has been.

And that's what you're looking at here on the vertical axis.

And when you put those two groups head to head,

what you find is a quite significant, 40-percent deficit

in the ability of the brain to make new memories without sleep.

I think this should be concerning,

considering what we know is happening to sleep

in our education populations right now.

In fact, to put that in context,

it would be the difference in a child acing an exam

versus failing it miserably -- 40 percent.

And we've gone on to discover what goes wrong within your brain

to produce these types of learning disabilities.

And there's a structure that sits

on the left and the right side of your brain, called the hippocampus.

And you can think of the hippocampus

almost like the informational inbox of your brain.

It's very good at receiving new memory files

and then holding on to them.

And when you look at this structure

in those people who'd had a full night of sleep,

we saw lots of healthy learning-related activity.

Yet in those people who were sleep-deprived,

we actually couldn't find any significant signal whatsoever.

So it's almost as though sleep deprivation had shut down your memory inbox,

and any new incoming files -- they were just being bounced.

You couldn't effectively commit new experiences to memory.

So that's the bad that can happen if I were to take sleep away from you,

but let me just come back to that control group for a second.

Do you remember those folks that got a full eight hours of sleep?

Well, we can ask a very different question:

What is it about the physiological quality of your sleep

when you do get it

that restores and enhances your memory and learning ability

each and every day?

And by placing electrodes all over the head,

what we've discovered is that there are big, powerful brainwaves

that happen during the very deepest stages of sleep

that have riding on top of them

these spectacular bursts of electrical activity

that we call sleep spindles.

And it's the combined quality of these deep-sleep brainwaves

that acts like a file-transfer mechanism at night,

shifting memories from a short-term vulnerable reservoir

to a more permanent long-term storage site within the brain,

and therefore protecting them, making them safe.

And it is important that we understand

what during sleep actually transacts these memory benefits,

because there are real medical and societal implications.

And let me just tell you about one area

that we've moved this work out into, clinically,

which is the context of aging and dementia.

Because it's of course no secret that, as we get older,

our learning and memory abilities begin to fade and decline.

But what we've also discovered

is that a physiological signature of aging is that your sleep gets worse,

especially that deep quality of sleep that I was just discussing.

And only last year, we finally published evidence

that these two things, they're not simply co-occurring,

they are significantly interrelated.

And it suggests that the disruption of deep sleep

is an underappreciated factor

that is contributing to cognitive decline or memory decline

in aging, and most recently we've discovered,

in Alzheimer's disease as well.

Now, I know this is remarkably depressing news.

It's in the mail. It's coming at you.

But there's a potential silver lining here.

Unlike many of the other factors that we know are associated with aging,

for example changes in the physical structure of the brain,

that's fiendishly difficult to treat.

But that sleep is a missing piece in the explanatory puzzle

of aging and Alzheimer's is exciting

because we may be able to do something about it.

And one way that we are approaching this at my sleep center

is not by using sleeping pills, by the way.

Unfortunately, they are blunt instruments that do not produce naturalistic sleep.

Instead, we're actually developing a method based on this.

It's called direct current brain stimulation.

You insert a small amount of voltage into the brain,

so small you typically don't feel it,

but it has a measurable impact.

Now if you apply this stimulation during sleep in young, healthy adults,

as if you're sort of singing in time with those deep-sleep brainwaves,

not only can you amplify the size of those deep-sleep brainwaves,

but in doing so, we can almost double the amount of memory benefit

that you get from sleep.

The question now is whether we can translate

this same affordable, potentially portable piece of technology

into older adults and those with dementia.

Can we restore back some healthy quality of deep sleep,

and in doing so, can we salvage aspects of their learning

and memory function?

That is my real hope now.

That's one of our moon-shot goals, as it were.

So that's an example of sleep for your brain,

but sleep is just as essential for your body.

We've already spoken about sleep loss and your reproductive system.

Or I could tell you about sleep loss and your cardiovascular system,

and that all it takes is one hour.

Because there is a global experiment performed on 1.6 billion people

across 70 countries twice a year,

and it's called daylight saving time.

Now, in the spring, when we lose one hour of sleep,

we see a subsequent 24-percent increase in heart attacks that following day.

In the autumn, when we gain an hour of sleep,

we see a 21-percent reduction in heart attacks.

Isn't that incredible?

And you see exactly the same profile for car crashes, road traffic accidents,

even suicide rates.

But as a deeper dive, I want to focus on this:

sleep loss and your immune system.

And here, I'll introduce these delightful blue elements in the image.

They are called natural killer cells,

and you can think of natural killer cells almost like the secret service agents

of your immune system.

They are very good at identifying dangerous, unwanted elements

and eliminating them.

In fact, what they're doing here is destroying a cancerous tumor mass.

So what you wish for is a virile set of these immune assassins

at all times,

and tragically, that's what you don't have if you're not sleeping enough.

So here in this experiment,

you're not going to have your sleep deprived for an entire night,

you're simply going to have your sleep restricted to four hours

for one single night,

and then we're going to look to see what's the percent reduction

in immune cell activity that you suffer.

And it's not small -- it's not 10 percent,

it's not 20 percent.

There was a 70-percent drop in natural killer cell activity.

That's a concerning state of immune deficiency,

and you can perhaps understand why we're now finding

significant links between short sleep duration

and your risk for the development of numerous forms of cancer.

Currently, that list includes cancer of the bowel,

cancer of the prostate and cancer of the breast.

In fact, the link between a lack of sleep and cancer is now so strong

that the World Health Organization

has classified any form of nighttime shift work

as a probable carcinogen,

because of a disruption of your sleep-wake rhythms.

So you may have heard of that old maxim

that you can sleep when you're dead.

Well, I'm being quite serious now --

it is mortally unwise advice.

We know this from epidemiological studies across millions of individuals.

There's a simple truth:

the shorter your sleep, the shorter your life.

Short sleep predicts all-cause mortality.

And if increasing your risk for the development of cancer

or even Alzheimer's disease

were not sufficiently disquieting,

we have since discovered that a lack of sleep will even erode

the very fabric of biological life itself,

your DNA genetic code.

So here in this study, they took a group of healthy adults

and they limited them to six hours of sleep a night

for one week,

and then they measured the change in their gene activity profile

relative to when those same individuals

were getting a full eight hours of sleep a night.

And there were two critical findings.

First, a sizable and significant 711 genes

were distorted in their activity,

caused by a lack of sleep.

The second result was that about half of those genes

were actually increased in their activity.

The other half were decreased.

Now those genes that were switched off by a lack of sleep

were genes associated with your immune system,

so once again, you can see that immune deficiency.

In contrast, those genes that were actually upregulated

or increased by way of a lack of sleep,

were genes associated with the promotion of tumors,

genes associated with long-term chronic inflammation within the body,

and genes associated with stress,

and, as a consequence, cardiovascular disease.

There is simply no aspect of your wellness

that can retreat at the sign of sleep deprivation

and get away unscathed.

It's rather like a broken water pipe in your home.

Sleep loss will leak down into every nook and cranny

of your physiology,

even tampering with the very DNA nucleic alphabet

that spells out your daily health narrative.

And at this point, you may be thinking,

"Oh my goodness, how do I start to get better sleep?

What are you tips for good sleep?"

Well, beyond avoiding the damaging and harmful impact

of alcohol and caffeine on sleep,

and if you're struggling with sleep at night,

avoiding naps during the day,

I have two pieces of advice for you.

The first is regularity.

Go to bed at the same time, wake up at the same time,

no matter whether it's the weekday or the weekend.

Regularity is king,

and it will anchor your sleep

and improve the quantity and the quality of that sleep.

The second is keep it cool.

Your body needs to drop its core temperature

by about two to three degrees Fahrenheit to initiate sleep

and then to stay asleep,

and it's the reason you will always find it easier

to fall asleep in a room that's too cold

than too hot.

So aim for a bedroom temperature of around 65 degrees,

or about 18 degrees Celsius.

That's going to be optimal for the sleep of most people.

And then finally, in taking a step back, then,

what is the mission-critical statement here?

Well, I think it may be this:

sleep, unfortunately, is not an optional lifestyle luxury.

Sleep is a nonnegotiable biological necessity.

It is your life-support system,

and it is Mother Nature's best effort yet at immortality.

And the decimation of sleep throughout industrialized nations

is having a catastrophic impact on our health, our wellness,

even the safety and the education of our children.

It's a silent sleep loss epidemic,

and it's fast becoming one of the greatest public health challenges

that we face in the 21st century.

I believe it is now time for us to reclaim our right

to a full night of sleep,

and without embarrassment

or that unfortunate stigma of laziness.

And in doing so, we can be reunited with the most powerful elixir of life,

the Swiss Army knife of health, as it were.

And with that soapbox rant over,

I will simply say, good night, good luck,

and above all ...

I do hope you sleep well.

Thank you very much indeed.

(Applause)

Thank you.

(Applause)

Thank you so much.

David Biello: No, no, no. Stay there for a second.

Good job not running away, though. I appreciate that.

So that was terrifying.

Matt Walker: You're welcome. DB: Yes, thank you, thank you.

Since we can't catch up on sleep, what are we supposed to do?

What do we do when we're, like, tossing and turning in bed late at night

or doing shift work or whatever else?

MW: So you're right, we can't catch up on sleep.

Sleep is not like the bank.

You can't accumulate a debt

and then hope to pay it off at a later point in time.

I should also note the reason that it's so catastrophic

and that our health deteriorates so quickly,

first, it's because human beings are the only species

that deliberately deprive themselves of sleep

for no apparent reason.

DB: Because we're smart.

MW: And I make that point because it means that Mother Nature,

throughout the course of evolution,

has never had to face the challenge of this thing called sleep deprivation.

So she's never developed a safety net,

and that's why when you undersleep,

things just sort of implode so quickly, both within the brain and the body.

So you just have to prioritize.

DB: OK, but tossing and turning in bed,

what do I do?

MW: So if you are staying in bed awake for too long,

you should get out of bed and go to a different room

and do something different.

The reason is because your brain will very quickly associate your bedroom

with the place of wakefulness,

and you need to break that association.

So only return to bed when you are sleepy,

and that way you will relearn the association that you once had,

which is your bed is the place of sleep.

So the analogy would be,

you'd never sit at the dinner table, waiting to get hungry,

so why would you lie in bed, waiting to get sleepy?

DB: Well, thank you for that wake-up call.

Great job, Matt.

MW: You're very welcome. Thank you very much.