Каждый школьник знает, что перед контрольной работой лучше выспаться. Но действительно ли сон так сильно влияет на то, как мы думаем? В современной школе ученики часто недосыпают из-за большого количества домашних заданий, дополнительных занятий и времени, проведенного в телефоне перед сном. При этом именно в подростковом возрасте мозг активно развивается, и сон ему особенно необходим.

Ученые установили, что для подростков 14–17 лет рекомендуемая продолжительность сна составляет 8–10 часов в сутки. Однако на практике многие школьники спят значительно меньше. По данным отечественных исследований, значительная часть старшеклассников испытывает недостаток сна.

В своей работе я решила проверить, как разная продолжительность сна связана с показателями внимания и памяти моих ровесников. Для этого я провела исследование, в котором участники в течение четырех недель имели различную продолжительность сна, после чего выполняли специальные когнитивные задания.

Цель исследования: выяснить, связана ли продолжительность ночного сна с показателями умственной активности учащихся.

Гипотеза: при недостаточной продолжительности сна показатели внимания и памяти будут ниже, чем при нормальной продолжительности сна.

В исследовании приняли участие 15 подростков 15–17 лет (7 мальчиков и 8 девочек). Участие в исследовании было добровольным. Родители участников были проинформированы о проведении исследования и дали свое согласие. Участники были проинформированы о том, что могут выйти из исследования в любой момент без объяснения причин. При появлении головной боли, выраженной усталости или других жалоб в период ограничения сна участникам рекомендовалось прекратить участие.

Исследование длилось 4 недели. Каждая неделя была посвящена определенному режиму сна:

– Неделя 1: участники сохраняли привычный режим сна;

– Неделя 2: участники старались спать не более 5 часов в сутки;

– Неделя 3: участники ориентировались на продолжительность сна 8 часов;

– Неделя 4: участники ориентировались на продолжительность сна 10 часов.

Продолжительность сна участники фиксировали с помощью фитнес-браслетов и специальных приложений-трекеров на телефонах. Тестирование проводилось каждую пятницу примерно в одно и то же время в середине дня, чтобы условия проведения исследования оставались максимально одинаковыми.

В ходе моего исследования были использованы следующие методики:

1. Таблицы Шульте.

Использовалась таблица 5 × 5 клеток, в которой числа от 1 до 25 расположены в случайном порядке. Участник должен был найти все числа по порядку как можно быстрее. Фиксировалось время выполнения задания. Методика использовалась для оценки скорости выполнения зрительно-поисковой задачи и концентрации внимания.

2. Корректурная проба.

Участникам выдавался лист с рядами букв. В течение 2 минут необходимо было вычеркивать заданные буквы. После завершения работы подсчитывались количество просмотренных знаков и количество допущенных ошибок. Методика использовалась для оценки концентрации и устойчивости внимания.

3. Тест на кратковременную память.

Участникам зачитывались ряды из 10 случайных чисел. Через 5 секунд участник должен был записать числа в том же порядке. Проводилось три попытки, после чего рассчитывалось среднее количество правильно воспроизведенных чисел.

Для каждого участника определялись результаты по каждой методике в каждый период исследования. После этого рассчитывались средние значения по группе и проводилось сравнение результатов между неделями. Также анализировались индивидуальные изменения показателей участников.

В первую неделю участники спали в своем привычном режиме без каких-либо ограничений. В таблице 1 приведены данные из дневников сна.

Таблица 1

Средняя продолжительность сна в первую неделю

Как видно, в привычном режиме большинство участников спали меньше рекомендуемой нормы 8–10 часов. Только два участника (8 и 12) имели продолжительность сна, соответствующую рекомендуемому диапазону.

В таблице 2 приведены индивидуальные результаты времени выполнения задания.

Таблица 2

Время выполнения таблицы Шульте (в секундах)

В среднем при 5-часовом сне время выполнения задания увеличилось примерно на 16,0 секунд по сравнению с исходной неделей, то есть примерно на 25 %. При 8-часовом сне время уменьшилось на 5,3 секунды (примерно на 8 %). Разница между 8-часовым и 10-часовым сном составила всего 2,1 секунды.

Таким образом, наиболее высокие результаты были получены после периода с продолжительностью сна 10 часов, а наиболее низкие — после периода с продолжительностью сна 5 часов.

Однако результаты отдельных участников различались. Например, участник 8, который в первую неделю спал 8 часов, показал относительно небольшое абсолютное увеличение времени выполнения задания при сокращении сна до 5 часов. Участник 3, напротив, продемонстрировал более выраженное увеличение времени выполнения.

В таблице 3 приведены данные по количеству просмотренных знаков корректурной пробы, а в таблице 4 — по количеству ошибок.

Таблица 3

Количество просмотренных знаков за 2 минуты

Таблица 4

Количество ошибок в корректурной пробе

При 5-часовом сне количество ошибок увеличилось в среднем с 3,2 до 7,3, то есть примерно в 2,3 раза по сравнению с исходной неделей.

При 10-часовом сне количество ошибок снизилось до 2,1, что примерно на 34 % меньше, чем в привычном режиме.

Одновременно с этим количество просмотренных знаков после периода с 5-часовым сном снизилось, а после периодов с 8- и 10-часовым сном увеличилось. Это свидетельствует о том, что при более продолжительном сне участники в среднем выполняли задание быстрее и допускали меньше ошибок.

Таблица 5

Среднее количество запомненных чисел (из 10)

Среднее количество правильно воспроизведенных чисел в привычном режиме составило 6,2, после периода с 5-часовым сном — 4,3, после 8-часового сна — 6,9, а после 10-часового — 6,8.

Таким образом, при 5-часовом сне результат снизился примерно на 1,9 по сравнению с исходным уровнем. При 10-часовом сне результат оказался чуть ниже, чем при 8-часовом, но все же выше, чем в привычном режиме.

Полученные средние значения соответствуют типичным показателям для данной возрастной группы без специальной тренировки памяти. Полученные результаты показывают выраженную связь между продолжительностью сна и показателями умственной активности. Наиболее низкие результаты по всем трем методикам были получены после периода с 5-часовым сном.

При сокращении продолжительности сна увеличивалось время выполнения таблиц Шульте и количество ошибок в корректурной пробе, одновременно снижалось количество правильно воспроизведенных чисел. Это может свидетельствовать о снижении концентрации внимания и эффективности кратковременного запоминания при недостаточной продолжительности сна.

Интересно, что при 10-часовом сне показатели оказались не лучше, чем при 8-часовом, а в некоторых случаях — даже несколько ниже. Например, в корректурной пробе количество просмотренных знаков при 10-часовом сне было на 6,9 знака меньше, чем при 8-часовом. В тесте на память разница составила 0,1 числа. Это может говорить о том, что слишком долгий сон не дает дополнительного преимущества для умственной активности. Такой результат согласуется с мнением о том, что для организма важен не только сам сон, но и его соответствие естественным потребностям: как недосыпание, так и избыточный сон могут сопровождаться дневной вялостью и снижением работоспособности.

Полученные результаты согласуются с данными научных исследований о роли сна в поддержании внимания, памяти и нормального уровня работоспособности. Во время сна происходят процессы восстановления организма и обработки информации, полученной в течение дня. Поэтому недостаточная продолжительность сна может отрицательно сказываться на выполнении когнитивных задач.

При этом необходимо учитывать несколько ограничений исследования. Во-первых, в исследовании участвовало только 15 человек, поэтому полученные результаты нельзя автоматически распространять на всех подростков. Во-вторых, участники выполняли одинаковые или сходные когнитивные задания несколько раз. Поэтому часть улучшения результатов в последующие недели могла быть связана с привыканием к заданиям и накоплением опыта их выполнения. Однако выраженное ухудшение результатов на второй неделе при 5-часовом сне трудно объяснить только эффектом тренировки, поскольку при повторном выполнении заданий ожидалась бы противоположная динамика — улучшение результатов по мере практики. В-третьих, фактическая продолжительность сна контролировалась с помощью фитнес-браслетов и приложений-трекеров, поэтому полностью исключить неточности в указании времени сна невозможно. В-четвертых, порядок условий был одинаковым для всех участников. Поэтому нельзя полностью исключить влияние последовательности недель на результаты. В будущем целесообразно использовать случайный порядок условий для разных участников.

Таким образом, результаты исследования подтверждают выдвинутую гипотезу и показывают наличие связи между продолжительностью сна и показателями внимания и кратковременной памяти. Однако для более точного определения характера этой связи необходимы дальнейшие исследования с большей выборкой и более объективным контролем продолжительности сна.

Выводы:

1. В исследуемой группе наблюдалась связь между продолжительностью ночного сна и показателями умственной активности.
2. При 8-часовом сне были получены наиболее высокие результаты по большинству использованных методик. Увеличение времени сна до 10 часов не привело к значительному улучшению показателей, а в некоторых случаях — к их незначительному ухудшению.
3. Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что достаточная продолжительность сна связана с более высокими показателями внимания и кратковременной памяти у учащихся.
4. Для получения более точных результатов в дальнейшем необходимо увеличить количество участников, использовать более объективные способы регистрации сна и учитывать влияние повторного выполнения когнитивных тестов.

На основании полученных результатов и существующих рекомендаций по продолжительности сна подросткам рекомендуется уделять особое внимание соблюдению полноценного режима сна.

Рекомендуется:

– спать не менее 8 часов в сутки;

– поддерживать относительно постоянное время отхода ко сну и пробуждения;

– по возможности уменьшать использование телефона и других электронных устройств непосредственно перед сном;

– не сокращать продолжительность сна в периоды повышенной учебной нагрузки.

Соблюдение достаточной продолжительности сна может способствовать поддержанию концентрации внимания и эффективной умственной деятельности учащихся.

Литература:

1. Ковальзон В. М. Основы сомнологии: физиология и нейрохимия цикла «бодрствование — сон». — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2021. — 239 с.
2. Дорохов В. Б. Сон и когнитивные процессы: современное состояние проблемы // Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. — 2020. — Т. 70. — № 1. — С. 3–12.
3. Корабельникова Е. А. Сон и когнитивные функции у подростков: обзор современных исследований // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. — 2023. — Т. 123. — № 5. — С. 7–14.
4. Хальчицкий С. Е. Роль сна в процессах консолидации памяти у подростков // Физиология человека. — 2023. — Т. 49. — № 3. — С. 88–96.
5. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). Рекомендации по продолжительности сна для детей и подростков. — Женева: ВОЗ, 2020. — 24 с.