Вместе эти механизмы формируют сложный, но предсказуемый ритм сна и бодрствования.

Первый процесс — сонное давление — нарастает с каждой минутой бодрствования, усиливая желание спать. Второй — внутренние биологические часы, или циркадный ритм, синхронизируются с внешними сигналами: дневным светом, едой, активностью. Современная двухфакторная модель сна описывает их взаимодействие с помощью уравнений — и позволяет прогнозировать сбои в режиме.

С помощью этой модели ученые объяснили, почему режим сна меняется с возрастом и при нарушении привычек. У подростков, например, сонное давление накапливается медленнее, из-за чего фаза сна сдвигается на более позднее время. У детей и пожилых людей ритм, напротив, склонен к более раннему засыпанию и частым дневным дремам — и это объясняется физиологией, а не только привычками.

Модель также показывает: если контраст между дневным и ночным освещением снижается — например, из-за постоянного воздействия экранов, искусственного света и нерегулярного режима — внутренние часы сбиваются, нарушается синхронизация, что ведет к хроническому недосыпу.

Авторы исследования считают, что математическое понимание структуры сна откроет путь к персонализированным рекомендациям, новым методам борьбы с бессонницей, джетлагом и другими нарушениями. Это научная основа для более здорового и предсказуемого сна.