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

Шпорк Петер

Мелкие хищники вроде летучих мышей спят, по словам Сигела, 20 ч в сутки, а ежи — примерно 18. Хищники покрупнее обходятся меньшим количеством сна: тигры спят около 16 ч, львы — 14, собаки — 10. Круп­ные травоядные, такие как коровы, овцы или лошади, спят, напротив, очень мало — им достаточно 3-4 ч в сутки. Мелким сна требуется на­много больше: морским свинкам —10 ч, хомякам — 14.

Удивительно, что слоны, согласно этой схеме, спят намного больше, чем нужно. На самом деле и данные для лошадей, овец и коров, вероят­но, занижены. Энцефалограммы этих копытных показали, по последним данным, что днем, когда кажется, что животные просто отдыхают, они периодически впадают в сон. Иногда они засыпают, не переставая же­вать жвачку, чем корова занимается 8 ч в день.

В состоянии расслаблен­ного покоя, вероятно, периодически прерываемого настоящим сном, большинство животных пребывает часто и охотно. Зато мы, люди, живя в обществе, настроенном исключительно на достижения, почти отказа­лись от грез наяву.

Сейчас специалисты сопоставляют отдых животных с нашей ста­дией легкого сна, во время которой также наблюдается чередование тета- и альфа-волн. Это должно заставить нас задуматься, поскольку и с нами, возможно, случается порой то же, что с коровами: мозг может воспользоваться расслабленным состоянием во время дремотной меч­тательности для так называемых эпизодов микросна. Это могло бы не только способствовать повышению нашей общей работоспособности, но и объяснить легенду, по которой много медитирующие йоги нужда­ются в меньшем количестве сна, чем обычные люди. Возможно, часть суточной потребности в сне мастера медитации покрывают в ходе про­фессионального расслабления.

Все животные спят

Сравнение жующих жвачку коров с медитирующими йогами отнюдь не ли­шено основания. Это подтверждают многочисленные ЭЭГ, снятые у спящих животных. В частности, все млекопитающие имеют фазы глубокого сна с ти­пичными длинными дельта-волнами, фазы БС и периоды легкого сна.

«Удивительно, насколько сходен сон, к примеру, крысы и человека», — говорит Ирен Тоблер. Люди отличаются лишь продолжительностью цик­лов: «У животных циклы короче — у крыс всего 12 мин — и, как правило, сон у них полифазный». Это значит, что сон они распределяют на несколь­ко коротких отрезков в течение всех суток, как делают у людей новорож­денные, а также больные, надолго прикованные к постели. Американская исследовательская группа в Бостоне выяснила даже, что время, продолжи­тельность и частота фаз пробуждения, регулярно прерывающих сон, под­чиняются у кошек, мышей и крыс той же закономерности, что у людей.

Некоторые ученые, например нейробиолог Ян Борн из Любекского университета, находят между человеком и животным еще одно разли­чие: «У нас, людей, сон особенно хорошо организован». Отдельные ста­дии сна следуют друг за другом с необычной регулярностью и подчиня­ются очень строгой схеме. Борн предполагает, что это связано прежде всего с ночной работой нашего органа мышления. Поскольку человек отличается выдающимися интеллектуальными способностями, его мозг должен за время сна проработать особенно много впечатлений. Может быть, одна из тайных причин умственного превосходства человека как раз и состоит в высокой упорядоченности его сна.

Кроме людей и млекопитающих животных БС наблюдается еще только у птиц. Однако у них фазы парадоксального сна заметно короче. Поскольку рептилии — общие предки млекопитающих и птиц — вообще не знают БС, биологи на сегодняшний день пришли к выводу, что обе группы живых существ развили это третье состояние сознания, встре­чающееся лишь во сне, независимо друг от друга.

Долгое время считалось, что разделение МС на легкий с мелки­ми волнами и глубокий с большими волнами появилось достаточно поздно в ходе эволюции. Со всей отчетливостью оно проявляется тоже только у птиц и млекопитающих. Поэтому специалисты дол­гое время разделяли животных на тех, у которых, как им казалось, наблюдается подлинный, глубокий, подобный человеческому, сон, и на тех, кто с регулярными промежутками лишь впадает в состояние неподвижности, напоминающее легкий сон, но не имеющее призна­ков глубокого сна.

Рыбы и пресмыкающиеся, например, периодически испытывают своеобразное оцепенение, когда они медленнее обычного реагируют на внешние помехи и принимают сонную позу, причем обмен веществ у них замедляется.

Эти так называемые низшие позвоночные соответс­твуют и третьему критерию сна: продолжительность фаз покоя у них увеличивается, если до этого экспериментатор постоянно мешал их от­дыху — в точности как у человека и червя-филярии.

Многие рыбы во сне защищают себя от врагов тем, что меняют цвет, ложатся на дно или прячутся в пещеры и расселины скал. Очень крупные рыбы, например тунцы, во сне продолжают плыть, поскольку иначе им не удастся пропустить сквозь жабры достаточное количес­тво свежей воды. У рептилий видимым признаком засыпания явля­ются закрытые глаза и принятие сидячей или лежачей позы. Змеи и ящерицы часто заползают для сна в укрытие. Однако при виде спящей рептилии не стоит считать себя в безопасности: как и у млекопитаю­щих, поза сна может быть признаком просто отдыха и расслабления, перемежающегося легким сном. Тогда на малейший шорох рептилия реагирует со своей обычной быстротой. И в случае с крокодилом это может кончится очень плохо.

Современные рептилии, впрочем, спят как птицы. Так палеонтологи из Пекина и Нью-Йорка обнаружили в 2004 г. останки некогда уснувшего ди­нозавра. Перед сном животное особым образом расположило задние лапы и втянуло шею. Повернутая назад голова засунута под левую переднюю ко­нечность. «Это положение идентично «укладыванию» многих современных птиц», — пишут исследователи Кхинг Кху и Марк Норелл. Разгадыванию тайн сна находка мало чем помогла, но вписала новую оригинальную стра­ницу в книгу предположений о происхождении птиц от динозавров.

В настоящее время сомнологи убеждены, что все животные так или иначе спят и что мозг при этом всегда играет руководящую роль. От­носительно млекопитающих, птиц и пресмыкающихся в этом не может быть никаких сомнений. Но и у беспозвоночных при достаточно точных и детальных экспериментах всякий раз обнаруживались сноподобные состояния. В каждой большой биологической группе уже нашелся хотя бы один регулярно спящий представитель: у низших животных червь Caenorhabditis, у членистоногих — скорпионы, раки и насекомые, у мол­люсков — каракатица.

Значительно пошатнулась и долго державшаяся вера в то, что у низ­ших животных нет фазы глубокого сна с явным замедлением мозговых волн и резко повышенным порогом пробуждения. В 2001 г. сомнолог Джером Сигел выяснил, что в мозге черепахи нервные клетки во время сна возбуждены значительно меньше, чем во время бодрствования1. Такую же модель возбуждения обнаружили годом позже американцы Ральф Гринспен и Дуглас Нитц у спящих плодовых мушек.

Но наибольшее сходство с глубоким длинноволновым сном млекопи­тающих и птиц обнаружил в 2004 г. нейробиолог Фидель Рамон из Сиудадского университета в Мексике у красного болотного рака. Он снял ЭЭГ у этих животных, просто напрашивавшихся на эксперимент своей характерной позой сна. Раки, обычно ползающие по дну пресноводных водоемов, во время сна ложатся на бок и всплывают к поверхности воды. В таком положении они почти не реагируют на прикосновение к свое­му панцирю. Но это не единственный признак сна, обнаруженный у них Рамоном. Электрическая активность мозга у спящих животных меняет­ся — ее волны, как и у млекопитающих, становятся заметно длиннее.

Сон одним полушарием: уловка китов

Похоже, не только сон как таковой, но и изменения активности мозга, а значит, деление на фазы легкого и глубокого сна, насчитывающий сотни миллионов лет и почти неизменный принцип жизни. «У всех видов жи­вотных, исследованных до настоящего времени, сон — строго регулиру­емый процесс», — говорит Рето Хьюбер из Мэдисона.

Видимо, сон невероятно важен. Действительно ли это так? Скажем, все царство млекопитающих состоит из существ, которые время от вре­мени ложатся спать, отгораживаются от окружающего мира и переста­ют двигаться. Все ли млекопитающие без исключения? Нет. Небольшая группа животных, рассеянных по бескрайним океанам, упорно сопро­тивляется внутреннему побуждению к полному отключению сознания.