Сон. Почему мы спим и как нам это лучше всего удается

Шпорк Петер

Мириам, следовательно, видит то, о чем я сам тоже догадываюсь: что постепенно меня охватывает дремота и скоро я отправлюсь в свое примерно пятнадцатитысячное по счету путешествие в страну грез. Опыт подсказывает ей, что это путешествие не будет существенно отличаться от всех предшествующих — несмотря на непривычную обстановку.

Сон — слишком мощная сила, чтобы мы могли бороться с ним одной только своей волей. Если мы здоровы, достаточно устали, рас­слабились и лежим в хоть сколько-нибудь приемлемой позе, можно практически не сомневаться, что скоро нас унесет на темную, бессо­знательную сторону жизни. Дрема уводит нас за пределы мира, ре­ального для бодрствующих. Мы и не замечаем, насколько это нужно, пока — по каким бы то ни было причинам — нам не приходится про­вести ночь почти без сна.

Пробная

ночь в лаборатории сна. Докторантка Мириам Мюнх подключает электроды к голове автора книги - Петера Шпорка.

Густая кровь и ядовитые газы

Я тем временем прекратил свои размышления, отбросил опасение порвать хрупкие на вид, а на самом деле удивительно прочные провода, и повер­нулся на бок. Мне хочется теперь только одного — уснуть, и я полагаюсь на опыт науки. Известный израильский сомнолог Перетц Лави пишет, что почти все подопытные быстро засыпают, несмотря на провода. В его лабо­ратории сна ночевало более 15 ООО человек, в основном страдающих рас­стройствами сна, однако итог его наблюдений таков: «У одних проблемы с засыпанием, у других — с бодрствованием, но общее число тех, кто в лабо­ратории действительно не мог уснуть, не превышает 10 человек».

Я понимаю, что уловить долгожданный момент засыпания мне все равно не удастся: именно в это мгновение сознание меня покинет, что, возможно, и делает сон таким желанным. «Определяющий признак сна, — пишет другой пионер сомнологии, американец Уильям Демент, — состоит в том, что, пока мы спим, мы не знаем, что спим. Сон — это дыра в восприятии времени».

Демент, Лави и многие их коллеги немало лет неустанно трудились только для того, чтобы придать великому вопросу о смысле сна конкрет­ную форму. Еще сто лет назад все были убеждены, что сон — в основном пассивное состояние, вызываемое различными событиями прошедшего дня, от которых сознанию нужно отдохнуть. Теории древнегреческих мыслителей держались до XVIII в. Например, о том, что ночью кровь от­текает от мозга в остальное тело, и такой отток вызывает засыпание. Если верить философу Платону, эту идею высказывал еще его предшествен­ник Алкмеон за 500 лет до н. э. И хотя она неверна, более того, кровь во сне как раз устремляется от корпуса к конечностям, можно только вос­хититься проницательностью греческого врача, искавшего причину сна в мозге; Алкмеон был одним из первых, кто помещал в мозге и разум.

Сам Платон, а также Гиппократ, Аристотель и многие другие мыс­лители той эпохи придумали еще много разных теорий для объяснения сна, однако не подошли ближе к истине. Одни думали, что во сне вы­водятся ядовитые газы, образовавшиеся во время бодрствования или попавшие в тело с пищей. Другие предполагали, что ночью остывает, разжижается или растекается по телу перегретая, сгустившаяся или за­стоявшаяся кровь. Все греки без исключения приписывали мозгу осо­бую роль в этих процессах. Именно там, считали они, накапливается усыпляющий газ или перегретая кровь, нуждающаяся в охлаждении.

Удивительно современно звучит теория сна средневековой цели­тельницы Хильдегарды из Бингена. Поскольку человек, считала она, имеет два состояния: покой и активность, его бодрствование нуждает­ся в своей противоположности, т. е. в сне. Он питает так называемую «сердцевину», т. е. костный мозг — орган мышления в глазах Хиль­дегарды. По ее мнению, постоянное бодрствование привело бы к ис­тончению сердцевины. Другие ученые того времени подозревали, что сон — естественная реакция тела на отсутствие стимулирующих раз­дражений извне: ночью организм на время как бы выключается. Еще в XIX в. Александр фон Гумбольдт обсуждал гипотезу о наступлении сна из-за недостатка в мозге кислорода.Все это были захватывающе интересные, свидетельствующие о разви­том воображении и порой удивительно тонко продуманные теории, от­нюдь не во всем далекие от истины — но научного фундамента под ними не было. Он появился в 20-30-е гг. XX в. в основном благодаря усилиям трех физиологов, открывших новую эру в изучении сна. Швейцарец Валь­тер Рудольф Гесс из Цюрихского университета исследовал мозг живот­ных и обнаружил ареалы, отвечающие за необходимую продолжитель­ность сна. Натаниэль Клейтман, родом из России, организовал в Чикагс­ком университете первую в мире лабораторию сна и занялся подробным исследованием темной стороны нашего существования. Американский миллионер и ученый-самоучка Альфред Лумис с помощью сотрудников-профессионалов первым систематически исследовал в своей частной ла­боратории сна в Нью-Йорке токи мозга у спящих людей.

Вскоре молодая наука достигла первой поставленной цели. Примерно 50 лет назад было окончательно

признано, что засыпание не вызывается внешними для мозга причинами, будь то вредные газы или сгустившаяся кровь. Ученые установили: мозг активно подает сигналы, заставляющие нас временно расстаться с бодрствующим сознанием. Стало ясно, что смысл и цель сна нужно искать именно в центральном органе мышления.

Начался второй этап современной сомнологии. С тех пор ученые успели опутать датчиками и пронаблюдать в лаборатории десятки ты­сяч людей и животных. Загадка сна осталась неразгаданной. До сих пор продолжаются споры, где в точности пролегает граница между сном и бодрствованием. И все же в наше время нейробиологи, зоологи, физио­логи, психологи, врачи-сомнологи и другие специалисты во всем мире получают столько данных о сне, сколько их не было собрано за всю предшествующую историю человечества. Похоже, осталось немного подождать, и тайна будет раскрыта.

Замечательная мысль! Вероятно, одна из последних, что пришли мне в голову в тот жаркий день в Базеле. Сразу после этого я, видимо, заснул. На следующее утро мне сообщили, что я не так уж долго бодрс­твовал в мешанине проводов. Через 17 мин я уже спал. Мне эти минуты показались вечностью.

Попытки подслушать мозг

Откуда мы знаем, что человек действительно спит? Есть два верных признака. Во-первых, сон возводит стену между внутренним и внешним миром. Чувственное восприятие не достигает у спящего тех частей коры головного мозга, которые отвечают за отражение настоящего, его срав­нение с прошлым и оценку его важности с учетом недавнего прошлого и нашего внутреннего настроя. Короче говоря: сознание исчезает.

Во-вторых, сон в любой момент можно прервать извне. Звонок бу­дильника или энергичное потряхивание за плечо подают бессознатель­но активным центрам в мозгу сигнал тревоги, который мгновенно воз­вращает нас в состояние бодрствования. Если человек спит, его можно разбудить, а если он в коме, без сознания или под наркозом — нельзя.

Полисомнография. В лаборатории сна врачи измеряют: электрическую активность мозга (ЭЭГ), движения глаз (ЭОГ) справа и слева, напряжение мышц подбородка и икры, храп, токи сердца (ЭКГ), содержание кислорода в крови (Sa02), воздушный поток через нос и рот, а также дыхательные дви­жения грудной и брюшной стенки.

Медицинское определение гласит: «Сон — это регулярно повторяюще­еся состояние обратимого в любой момент, более или менее выражен­ного отсутствия сознания».

Но докторантка Мюнх в соседней комнате, отслеживающая на экране компьютера все важные для сомнологов показатели моей физиологии, ищет совсем другие, не менее, если не более, надежные признаки: так на­зываемые тета-волны, сонные веретена и К-комплексы. Все это — харак­терные рисунки электрической активности головного мозга.

Первым успешно опробовал этот метод на людях неутомимый не­мецкий психиатр Ханс Бергер примерно 80 лет назад. Так он между делом создал предпосылки, без которых современная сомнология во­обще не могла бы существовать. Бергер, заведовавший в Йене невро­логическим отделением, на протяжении года регулярно прикреплял по­допытным на кожу головы тонкие серебряные пластинки и подключал к чувствительному вольтметру. Затем он замерял разницу напряжения между серебряной пластинкой и так называемым индифферентным электродом, подвешенным на голове где-нибудь подальше от мозга, на­пример за ухом. В 1925 г. ему наконец удалось доказать, что живой мозг и вправду самостоятельно порождает колебания напряжения. В 1929 г. он впервые сделал запись электрической активности мозга у спящего.

Бергер также изобрел употребляемые до сих пор названия как для метода в целом, так и для различных вариантов токов мозга. Караку­ли своего прибора он назвал энцефалограммой. Сегодня их обычно именуют электроэнцефалограммой, сокращенно ЭЭГ. Энцефалограм­ма показывает суммарную электрическую активность, возникающую внутри нескольких миллионов нейронов коры мозга, расположенных поблизости от электрода.

Иногда их активность протекает очень ритмично и согласованно, а иногда — вразнобой. В первом случае ЭЭГ будет напоминать правиль­ные волны, поднимающиеся и опускающиеся с интервалом примерно в 0,1 с. Второй вариант отразится на экране как хаотические зигзаги с частотой от 13 до 30 колебаний в секунду. Регулярный узор Бергер назвал альфа-ритмом, а нерегулярный и ускоренный — бета-ритмом. Поскольку при альфа-ритме множество нейронов действует синхрон­но, их напряжение суммируется, так что кривая электрической актив­ности мозга обычно имеет большую амплитуду, чем у бета-волн.