10.02.2019
Сон
Книга профессора А.М. Вейна "Сон - тайны и парадоксы" посвящена проблеме сна и бодрствования в жизни человека.
В ней рассматриваются причины, вызывающие чередование сна и бодрствования,
и механизмы этих состояний и их регулирование.
В книге дается представление об истории и современном состоянии науки данной проблемы в конце 20 века.
Много внимания уделяется описанию фаз сна, рассматриваются особенности психической деятельности во время сна
Зачем мы спим? И является ли треть жизни нашей находкой или утратой?
Что происходит в мозге во время сна? Находится ли мозг в это время в активном состоянии?
Как рождается во сне психическая деятельность? Как сформируются фантастические,
казалось бы, не имеющие часто с жизнью никакой связи, сновидения?
Ответ на эти вопросы люди пытались найти всегда. Но только появление одного из разделов нейронаук — сомнологии,
науки о сне, создание высокоэффективных методов изучения деятельности мозга и всего организма в течении сна
позволяют шаг за шагом открывать происходящие во сне изменения в мозге, постепенно познавая,
что определялось как «черный ящик».
Едва ли найдется человек, который не задавал бы себе вопрос: «Зачем я сплю?».
Натуры деятельные, нетерпеливые продолжат рассуждение так: «Нет, действительно, зачем?
Зачем должен я тратить целую треть жизни на это странное и бесплодное занятие?
Двадцать лет из шестидесяти, двадцать пять из семидесяти пяти! Безумие!
Отчего, например, отдыхают младенцы, спящие по две трети суток? От чего отдыхаем мы, взрослые, когда,
проспав превосходно целую ночь, начинаем дремать среди дня в вагоне метро или электрички, на концерте,
во время «мертвого часа» в санатории или в больнице? От чего отдыхает кот, целый день дремлющий в кресле?
А суслик, спящий девять месяцев в году и в оставшиеся три не упускающий ни одной ночи, чтобы не вздремнуть?
От чего отдыхают и вовсе неподвижные растения, когда спят от зари до зари?
Все это неумолимо наводит на мысль, что не бодрствование, а сон — первичное, исходное состояние жизни.
Мысль эта не нова, на протяжении последних 150 лет ее высказывали многие.
В 1923 году Н. Я. Пэрна в своей книге «Сон и его значение» выразил ее так:
«Из более примитивного и более общего состояния «жизни вообще» постепенно вырабатывается более сложное,
но и более одностороннее состояние «жизни как координированной связи с окружающим».
Этот процесс выработки бодрствования происходил в течение всей биологической эволюции:
чем выше организовано живое существо, тем совершеннее оно “умеет бодрствовать” чем оно ниже на лестнице эволюции,
тем оно более приближается к состоянию полусна. В постепенном развитии состояния бодрствования
у ребенка мы видим быстрое и сокращенное повторение этого эволюционного хода».
Все это напоминает нам о великих и малых ритмах природы, в которых, возможно, кроется если не разгадка
двух форм жизни, то хотя бы разгадка их смены и каким-то образом навязанной нам необходимости спать.
Все в природе совершается циклично. Ритмы солнечной активности и затмений, землетрясений и наводнений,
смена времен года, лунных фаз, приливов и отливов, дня и ночи, смена сна и бодрствования,
ритмы походки, дыхания, сердечных сокращений — всюду, куда ни глянь, в космосе и на Земле,
в живой природе и в неживой, всюду ритмы и пульсации — ритмы одиннадцатилетние, годичные, месячные,
суточные, часовые, минутные.
У человека есть часовой ритм и суточный ритм.
Переплетаясь друг с другом, часовой и суточный ритмы складываются в цикл, называемый
циркадным (от латинского circa diem — вокруг дня).
В течение этого цикла по определенной закономерности в организме происходят колебания интенсивности процессов обмена,
а также умственной и физической работоспособности.
Однажды группа английских физиологов решила провести лето на Шпицбергене; летом же там солнце не заходит.
Все физиологи запаслись особыми часами. У одной половины группы часы за сутки уходили на три часа,
и она стала жить по 21-часовому циклу, у другой — отставали на три часа, и у нее установился 27-часовой цикл.
Суточный температурный ритм сопротивлялся этим перестройкам неделю, а ритм выделения калия из организма —
целых полтора месяца. Столь же неохотно приспосабливается организм и к работе в ночную смену,
сколько бы человек ни спал днем.
В начале 19 века сформировалась циркуляторная, или гемодинамическая, теория.
Ее сторонники — Кабанис, Мюллер — связывали сон с застоем крови в мозге,
а застой считали следствием горизонтального положения тела.
Другие ученые считали, что работа мозга весьма сложна, днем мозг поглощен ею настолько,
что питаться он может только ночью, а следовательно, ночью должно усиливаться наполнение ею кровью.
Эта мысль была впервые высказана Шопенгауэром, а затем в виде теории гиперемии развита физиологами Броуном,
Шлейхом и другими.
В наши дни методами реоэнцефалографии удается очень точно оценить степень кровенаполнения мозговых сосудов.
Бывает, что уровень кровенаполнения во сне понижен, а бывает повышен по сравнению с самым напряженным бодрствованием;
непосредственной причинной зависимостью уровень этот со сном не связан.
Затем появилась химическая теория. Организм — это фабрика ядов. Таков был её главный тезис.
«Мы отравлены с головы до ног продуктами наших собственных органов.
Это — общий результат обмена веществ…» — писал в книге «Сон» И. И. Остромысленский.
Сон в глазах сторонников химической теории был похож на остановку машины,
к которой прекратился доступ горючего, например кислорода, вытесненного углекислым газом,
или в которую «набилась зола», например молочная кислота, или холестерин, или еще что-нибудь.
Во сне организм очищается от «золы», а утром цикл «засорения» начинается сначала.
И. И. Мечников придерживался противоположного мнения. В «Этюдах оптимизма» он размышляет о бессоннице людей нервных
и переутомленных. Отчего они плохо спят? Разве у них в организме не выделяется «сонный яд»?
Выделяется, и даже больше, чем у здорового человека! Но эти люди обладают чрезвычайно возбудимыми нервными элементами;
повышенная возбудимость делает эти элементы нечувствительными ко многим наркотическим ядам,
а «сонный яд» из их числа.
Попытку проникнуть в тайну сна предприняли французские ученые Лежандр и Пьерон. Не предрешая заранее,
что представляет собой «сонный яд», они поставили опыты на собаках.
День за днем собакам, привязанным к стене короткой веревкой, не давали спать.
На десятый день собаки уже не могли ни открыть глаз, ни пошевельнуть лапой;
чтобы они не задохнулись в ошейниках, их приходилось поддерживать.
Жить им оставалось не более суток; собак умерщвляли и подвергали исследованию их мозг.
С нервными клетками в лобных долях творились страшные вещи, они словно перенесли нападение врагов.
Форма их ядер менялась, мембрана, казалось, была изъедена лейкоцитами.
Если же собакам перед умерщвлением давали хоть немного поспать, никаких изменений в клетках не было.
В 1924 году швейцарский физиолог Гесс приступил к первым опытам с введением электродов в мозг.
Сначала он вводил кошкам в мозг тонкие трубочки, впрыскивал через них различные вещества и наблюдал,
как у животных меняется поведение. Потом он решил использовать для раздражения мозга электрический ток.
Гесса интересовал таламус (бугор) и гипоталамус (подбугорье).
Про гипоталамус было известно, что он контролирует температуру тела и участвует в регуляции эндокринной системы.
Оказалось также, что он имеет прямое отношение к регулировке аппетита и жажды.
Что должен делать хищник, ощутив голод? Отправиться на охоту. Охота же требует согласованной работы сердца,
дыхания, кровяного давления, секреции желез. И при охоте должен, как никогда, работать аппарат грубых эмоций.
Не находится ли и он гипоталамусе? Рассудив так, Гесс не удивился, обнаружив там участок,
при раздражении которого током кошка принимала агрессивную позу. Раздражая область суб-таламуса,
Гесс вызывал у животных сон. Раздражение тех же областей мозга более сильным током приводило
к противоположному эффекту — возбуждению. В последующие годы физиологи не раз воспроизводили опыты Гесса
и вызывали у животных испуг, ярость, сон и возбуждение. Невролог Н. И. Гращенков наблюдал вовремя войны раненого,
у которого осколок снаряда находился в черепе на уровне гипоталамуса.
Попытка извлечь осколок пинцетом мгновенно вызывала глубокий сон, когда же пинцет убирали, раненый тут же просыпался.
После наблюдений Экономо и опытов Гесса, доказавшего, что сон можно вызывать усилением деятельности некоторых
мозговых структур, мало кто сомневался в существовании центров сна. Сомневался И. П. Павлов,
который весьма высоко ценил полученные Гессом экспериментальные данные, о чем не раз сообщал ему в письмах,
но рассуждений и выводов Гесса принять не мог, о чем не забывал упомянуть в тех же письмах.
В середине тридцатых годов бельгийский нейрофизиолог Бремер провел очень важные опыты.
Перерезав кошке спинной мозг на уровне первого шейного сегмента, он получил так называемый изолированный мозг.
На электроэнцефалограмме, снятой с этого мозга, отражалась нормальная смена сна и бодрствования.
Когда же Бремер сделал перерезку на уровне среднего мозга, получился препарат,
который он назвал «конечным изолированным». На снятой с него электроэнцефалограмме была лишь картина сна.
Отчего произошла такая перемена, Бремер сразу не догадался.
Непрерывный сон он по традиции объяснил снижением притока импульсов к коре.
Это было верно, но каких импульсов, и откуда они шли?
Оставалось сделать один шаг и найти механизмы, поддерживающие уровень бодрствования.
Сделали его в 1949 году американский нейрофизиолог Мэгун и его итальянский коллега Моруцци.
Исследуя больных полиомиелитом, который поражает нижние отделы ствола головного мозга, Мэгун установил,
что нарушения мышечного тонуса при этой болезни связаны с разрушением нижних отделов ретикулярной формации.
О существовании этой структуры знали еще в прошлом веке, но ее назначение было никому не ведомо.
Ретикулярная формация — это огромная сеть нейронов; отсюда и название: ретикулярная — значит сетевидная.
Сеть эта растянута по всему стволу от спинного мозга до гипоталамуса и таламуса включительно.
Мэгун и Моруцци доказали, что глубокий сон, который демонстрировал Бремеру «конечный изолированный мозг»,
вызван был отсечением от полушарий ретикулярной формации, чьи активизирующие импульсы поддерживают
не только мышечный тонус, но и надлежащий уровень бодрствования.
Природа позаботилась о том, чтобы все импульсы, приходящие от органов чувств в соответствующие отделы коры,
попадали и в ретикулярную формацию. Вот перед нашими глазами неожиданно возникает яркий свет.
По зрительным волокнам сигнал о свете отправляется к зрительной коре.
Но, проходя через ствол мозга, сигнал делится на две части.
Одна часть продолжает свой путь в затылочную долю, где находится зрительная кора,
а другая по особым ответвлениям направляется в ретикулярную формацию.
А что произойдет, если мы услышим громкий звук? Часть сигналов попадет в слуховую кору,
расположенную в височной доле, а часть — опять в ретикулярную формацию.
Первым, кто записал электрические потенциалы мозга - электроэнцефалограмму, был мэр Ливерпуля лорд
Ричард Катон. В 1875 году он обнаружил на скальпе у кроликов и обезьян разность потенциалов между двумя точками.
В середине двадцатых годов XX века к опытам приступил австрийский врач и ученый Ганс Бергер.
Приклеив к голове добровольцев металлические пластинки, он соединил их с гальванометром и увидел на шкале
колеблющиеся потенциалы в несколько тысячных вольта.
Дальше представьте себе ползущую бумажную ленту, на которой фотографируются положения зеркальца гальванометра
и начерченные на бумаге кривые, отражающие измерения биопотенциалов во времени.
Эти изменения стали называть волнами или ритмами.
Для подлинного расцвета электроэнцефалографии потребовалось еще лет десять, в течение которых были разработаны
высокочувствительные усилители и сделана основательная классификация мозговых ритмов.
В современных клиниках электроды прикладывают уже не к двум точкам головы, как это делал Бергер,
а ко многим участкам, прибор же вычерчивает от четырех до шестнадцати кривых.
Вот перед нами альфа-ритм — ритм спокойного, расслабленного бодрствования с закрытыми глазами,
когда мозг ничем не занят, а зрение отдыхает. Человек сосредоточился, и на месте альфа-ритма появился частый,
стремительный бета-ритм. Есть свой рисунок у затруднения, беспокойства, ожидания, восторга —
у всех эмоциональных состояний.
Бергер обнаружил, что ритмы бодрствования резко отличаются от ритмов сна;
в последующих опытах канадского нейрофизиолога Джаспера и его английского коллеги Эдриана это подтвердилось.
Эдриан предложил оценивать биопотенциалы мозга с точки зрения синхронизации и десинхронизации работы нейронов.
Когда нейроны работают синхронно, то есть одновременно, на электроэнцефалограмме видны медленные
высокоамплитудные волны, а когда вразнобой — быстрые низкоамплитудные.
Картина синхронной работы как раз характерна для сна.
Электроэнцефалограмма же, снятая во время напряженного бодрствования, выглядит почти плоской линией,
иногда украшенной низковольтными колебаниями. Кажется, должно быть наоборот: чем интенсивнее деятельность,
тем ярче ее электрический эквивалент. Так оно и бывает при записи биотоков со скелетной мышцы или сердца.
А тут иначе: чем напряженнее работает мозг, тем более плоские и невыразительные линии выползают
из-под самописцев прибора. В выпуклости и яркости ритмов отражается синхронность работы нейронов;
их электрические сигналы, складываясь, рождают медленные ритмы.
Работающим же вразнобой нейронам никак не сложить свои импульсы, и от этого линия на электроэнцефалограмме
получается почти прямой, это как бы равнодействующая многих тысяч самостоятельных залпов.
Синхронизирующих механизмов, усиливающих свою деятельность, когда мы засыпаем, было найдено несколько —
в области таламуса, в передней части гипоталамуса и перегородке, в нижней части ствола.
Последний механизм был назван в честь своего открывателя аппаратом Моруцци.
Нейрофизиологи, экспериментируя над животными, начали снимать электроэнцефалограммы уже не со скальпа,
а прямо с мозговых структур. Вот тут-то и обнаружилось, что представления о сне, как о пассивном процессе
или как о торможении, лишены всякого основания. Это весьма активный процесс, целиком обязанный
усиленной деятельности синхронизирующих систем. Кошкам вводили в мозг сразу несколько сот электродов.
Во время бодрствования половина нейронов оказывалась у них в состоянии возбуждения,
а половина была заторможена. Во время сна количественное соотношение не изменилось,
изменилось лишь расположение возбужденных и заторможенных нейронов.
Впоследствии же обнаружилось, что во сне многие нейроны даже усиливают свою спонтанную активность,
а возбудимость нейронных систем в проекционных зонах коры возрастает.
Словом, во сне мозг так же деятелен, как и в бодрствовании, только в эту деятельность часто вовлечены
другие нейроны, и работают они в другом режиме.
В конце тридцатых годов английские нейрофизиологи Лумис, Хабарт и Дэвис предложили первую классификацию стадий сна,
основанную на показаниях электроэнцефалографа. Получилось у них пять стадий — пять ступенек в глубину.
Во время стадии А на электроэнцефалограмме виден альфа-ритм (с частотой 9-12 герц).
Постепенно он становится неравномерным, амплитуда его уменьшается, периодически он исчезает.
Наступает стадия В — дремота, или поверхностный сон.
Электроэнцефалограмма представляет собой почти ровную линию, на фоне которой появляются волны более низкой,
чем исчезнувший альфа-ритм, частоты, а именно тета– и бета-ритмы.
Перед переходом к следующей стадии можно заметить так называемые вертекс-потенциалы — острые волны с большой амплитудой.
Стадия С — сон еще поверхностный, но уже настоящий. Появляются «сонные веретена» — группы волн с частотой 13-14 герц.
Быстрые бета-ритмы пропадают; их место постепенно занимают низкоамплитудные колебания в дельта-диапазоне.
В стадиях D и Е сначала на фоне сонных веретен, а потом уже и без них нарастает количество медленных
дельта-волн с частотой 0,5-4 герца и относительно большой амплитудой.
Стадия D — сон средней глубины, стадия Е — самый глубокий сон.
Классификация Лумиса и его коллег продержалась без существенных изменений лет пятнадцать.
Потом ее решили упростить. Стадию А объединили со стадией В,
четыре получившиеся стадии перенумеровали римскими цифрами — от I до IV.
Бодрствование — состояние тоже неоднородное и его можно разделить на стадии.
Электроэнцефалография позволила разделить бодрствование на три стадии, или ступени.
Верхняя, которую можно назвать напряженным бодрствованием, соответствует периодам самой интенсивной умственной
и физической деятельности. Средняя — это, так сказать, нормальное бодрствование;
оно весьма далеко от сна, но уже не связано с привычной деятельностью и особыми эмоциями не окрашено.
Наконец, нижняя ступень — бодрствование расслабленное; крайняя его степень — переход ко сну
на фоне внутреннего созерцания: человек еще не спит, но уже отрешен от внешнего мира углублен в себя.
Здесь, как и во сне, каждой ступени соответствует своя картина биоэлектрической активности мозга.
Потом обнаружили т.н. парадоксальный сон.
Открыл его в 1952 году аспирант доктора Натаниэля Клейтмана, руководителя лаборатории сна в Чикагском университете.
Звали аспиранта Юджин Азеринский.
Наблюдая за детьми, Азеринский сделал открытие. Он заметил, что во время сна у них периодически появляются
быстрые движения глаз, сопровождающиеся на электроэнцефалограмме быстрыми низковольтными ритмами.
Детям прикрепили к векам концы тончайших электродов и в течение многих месяцев регистрировали
у них электрические импульсы глазных мышц. Так было положено начало полиграфическим исследованиям сна.
Быстрые движения глаз появляются 4-6 раз за ночь, впервые через час-полтора после засыпания.
Этот интервал, в основном, сохраняется до полного пробуждения, но длительность быстрых движений глаз к утру нарастает.
Первый раз они могут продолжаться от шести до десяти минут, а последний — полчаса, а то и больше.
Во время REM-фазы электроэнцефалограмма регистрирует совершенную десинхронизацию.
Французский ученый Мишель Жуве и назвал REM-фазу парадоксальным сном в отличие от сна ортодоксального,
которым все занимались до 1952 года. В наши дни большинство исследователей предпочитают называть парадоксальный сон
просто быстрым, а ортодоксальный — медленным;
быстрым — не только из-за быстрых движений глаз, но главным образом из-за быстрых ритмов на электроэнцефалограмме,
и медленным — из-за медленных ритмов.
Таким образом, ночной сон складывается из циклов, а каждый цикл из пяти стадий — четырех стадий медленного сна
и стадии быстрого. Если судить по глубине сна и нарисовать соответствующую кривую,
то у нас получится несколько спусков по лестнице вниз, заканчивающихся подъемами на лифте:
после быстрого сна мы сразу поднимаемся в поверхностный.
Эти спуски и подъемы образуют своего рода биологический ритм, равный приблизительно полутора часам.
Внутренняя структура цикла «спуск-подъем» меняется от вечера к утру: в первых циклах доля быстрого сна невелика
и преобладает медленный сон, в последних медленный сон уступает место быстрому;
от медленного сна иногда остается лишь стадия сонных веретен.
Есть предположение, что полуторачасовой ритм является одним из основных биоритмов и в неявной форме не покидает нас
и во время бодрствования.
Быстрый сон оказался связанным со сновидениями. В 80-90% случаев те, кого будили во время быстрого сна, сообщали,
что они только что видели сновидения, и охотно рассказывали его. Если же их будили хотя бы через несколько минут
после окончания быстрого сна, они забывали большую часть своего сновидения.
Дементу и другим исследователям удалось опровергнуть два укоренившихся заблуждения.
Раньше считалось, что есть люди, которые видят сны, и есть люди, которые снов не видят.
А оказалось, что сновидения бывают у всех без исключения, просто одни их помнят, а другие нет.
Думали также, что сновидение длится лишь секунды, а оказалось, что оно может длиться целых полчаса.
Действие, происходящее в сновидении, занимает иногда столько же времени, сколько продолжалось бы оно
в реальной обстановке.
Процентное соотношение между всеми стадиями сна примерно таково: I стадия занимает в среднем у здорового взрослого человека
12,1% ночного сна, II стадия — 38,1%, III стадия — 14,2%, IV стадия — 12,1%, а быстрый сон — 23,5%.
Новорожденные спят в сутки часов шестнадцать с небольшим; раньше думали, что гораздо больше,
но электроэнцефалограмма показала, что это не так. В общей сложности пять или шесть младенцы лежат неподвижно,
с закрытыми глазами, но не спят, а словно о чем-то размышляют. Сначала самый долгий период непрерывного сна
не превышает у них четырех часов, днем они спят почти столько же, сколько и ночью,
но уже через три недели период этот растягивается до восьми часов, причем ночью они спят вдвое больше, чем днем.
А годам к пяти сон у детей становится монофазическим: сутки четко делятся на период сна и период бодрствования.
Затем человек расстается с дневным сном.
В обычных условиях человек, собирающийся спать, ложится. Но если условия необычны,
а обстоятельства благоприятствуют сну, человек может спать в любой позе.
Часовой может заснуть на посту, опершись о винтовку, водитель — за рулем, пассажиры — сидя на скамьях в трамвае
или в метро. В прежние времена булочники месили тесто во сне,
Фритьоф Нансен и его спутники спали во время ходьбы на лыжах.
И водителей, и пассажиров, и булочников, и путешественников — всех усыпляет одно: монотонность.
М. М. Манассеина, автор одной из первых монографий о сне, вышедшей в 1892 году, справедливо подчеркивала,
что «во время сна прекращается только сознание в человеке, все же остальные функции если не усиливаются,
то во всяком случае продолжаются, хотя бы в ослабленном виде…».
С некоторыми оговорками можно сказать, что эта мысль ничуть не устарела;
особенно убеждаешься в ее справедливости, когда наблюдаешь за вегетативной сферой.
Как только мы начинаем засыпать, вегетативная система наша перестраивается — именно перестраивается,
а не «ослабевает». Дыхание делается более редким (превращаясь у мужчин из брюшного в грудное),
выдох становится пассивным и долгим. Дышим мы громче, чем во время бодрствования, но не так глубоко.
Количество углекислого газа в альвеолах увеличивается, но содержание кислорода остается прежним.
В дельта-сне дыхание замедляется еще больше; иногда оно бывает неритмичным; возможно,
это отражение психической деятельности, а возможно, и работы внутренних органов.
Но вот уже и быстрый сон — дыхание неритмичное, с остановками, то медленное, то частое.
Тут уж причина перебоев ясна: мы смотрим сон, мы увлечены.
Сходные перемены наблюдаются и в сердечно сосудистой системе. При погружении в медленный сон пульс становится реже,
артериальное давление ниже, кровь замедляет свое течение. Относительным постоянством эти показатели отличаются лишь
в глубоком сне, а в стадиях дремоты и сонных веретен колеблются; давление же изменяется при переходе от одной стадии
к другой. Начало дельта-сна знаменуется учащением пульса, а начало быстрого — аритмией, давление подскакивает вверх.
У динамики кровотока более сложный «сюжет»: кровенаполнение мозга усиливается в быстром сне,
но в некоторых отделах мозга кровь циркулирует довольно интенсивно и во время медленного; возможно,
это связано с локальным повышением мозгового метаболизма.
Температура тела выпадает из общей схемы: не колеблясь и не реагируя на смену фаз сна,
она ночью снижается так же неумолимо, как и у первых амфибий, выползших из океана наружу.
У женщин она достигает 35,7° С, а у мужчин 34,9° С. Зато температура мозга неукоснительно следует за фазами сна:
в медленном сне она снижается, а в быстром повышается и часто превосходит температуру,
присущую мозгу в состоянии бодрствования. Одни считают, что причина тому усиленный мозговой метаболизм
в быстром сне; другие думают, что благодаря сжатию периферических сосудов в мозг поступает больше крови
и она приносит с собой избыток тепла.
Во сне прекращается потоотделение на ладонях, которое, как всем хорошо известно, служит верным признаком волнения
(в бодрствовании!), а потоотделение на всей прочей поверхности тела увеличивается пропорционально глубине сна.
Но как только наступает быстрый сон, оно начинает уменьшаться.
Любопытно, что в быстром сне человек потеет меньше даже во время жары.
Упомянем также о кожно-гальванической реакции, отражающей всевозможные внутренние волнения.
В дельта-сне она становится почти непрерывной. Без нее не обходятся ни миоклонические подергивания,
ни крупные движения тела. Ослабевает кожно-гальваническая реакция лишь в быстром сне.
Не правда ли странно, что самый главный показатель взволнованности покидает сцену в разгар сновидений?
Что ж, быстрый сон недаром прозвали парадоксальным.
Во сне не спят центры дыхания и кровообращения, находящиеся в мозге, не спят центры речи,
ибо во сне мы разговариваем, не спят центры внимания, слуха, обоняния, не спит, наконец, мозжечок,
о чем свидетельствуют чудеса эквилибристики, проявляемые лунатиками.
В формировании процесса сна участвуют все или почти все глубокие структуры мозга. Но степень их участия неодинакова.
Главную ответственность за возникновение сна несет таламо-кортикальная система. Она все-таки ведущая.
Другие зоны оказывают на нее регулирующее влияние, зависящее от состояния гуморальных и физиологических систем,
а также от внешних обстоятельств. Кстати, все эти зоны имеют отношение к медленному сну.
У быстрого сна свое представительство в мозге — структуры средних отделов ствола(ретикулярные ядра варолиева моста).
Если их разрушить, быстрый сон исчезнет, а медленный останется.
В клетках головного мозга протекают бесчисленные химические процессы, от которых во многом зависит вся работа мозга.
Нервные импульсы передаются с помощью медиаторов (переносчиков); эти вещества выделяются в синапсах —
промежутках между двумя нейронами. Одни синапсы выделяют ацетилхолин, другие — норадреналин,
третьи — серотонин, четвертые — гаммааминомасляную кислоту и так далее.
Активирующая восходящая система по своей химической природе оказалась адренергической — после пробуждения
в мозге возрастает содержание норадреналина. Во время бодрствования норадреналина в мозге больше всего,
в быстром сне поменьше, а в медленном совсем мало.
Если животному ввести адреналин, оно тут же насторожится. Холиномиметики вызывают чаще всего обратный эффект.
Положив кристаллик ацетилхолина кошке на кору больших полушарий, можно погрузить ее в сон.
Внутри-брюшинное введение гаммааминомасляной кислоты тоже вызывает сон, хотя и короткий,
а внутривенное вливание перед сном способствует раннему появлению сонных веретен и дельта-ритма.
Для исследования роли серотонина в мозговых процессах, чаше всего используются его биологическими предшественники.
К ним относится L-триптофан. Выяснилось, что он увеличивает долю быстрого сна.
Такой же результат получен и от введения в вену другого предшественника серотонина — 5-окситриптофана.
С другой стороны, введение серотонина во внутреннюю сонную артерию свидетельствует о том,
что он имеет скорее отношение к медленному сну. Жуве вводил кошкам вещества, способствующие накоплению
в мозге серотонина и норадреналина, и у них укорачивался быстрый сон, а медленный становился длиннее.
В мозге больше всего серотонина содержится в ядрах шва, расположенных в нижних отделах ствола головного мозга.
Разрушение этих ядер вызывает бессонницу.
То, что обнаружено у животных, не обнаруживается у людей. Тем не менее Жуве в 1969-1972 годах попытался обобщить
эти факты. Серотонин играет большую роль в возникновении и поддержании медленного сна.
Но и быстрый сон тоже от него зависит — в основном, в начальной стадии.
Серотонин его как бы запускает, затем в процесс включаются другие вещества.
Словом, у медленного сна своя химия, а у быстрого своя. Своя химия и у бодрствования.
Но что побуждает нейронные фабрики к усиленной выработке серотонина? Что включает механизмы, включающие сон?
В первую очередь — циркадный ритм. К циркадному ритму тысячелетиями приспосабливалась вся химия организма,
отыскивая лучшие катализаторы и ингибиторы для всех его состояний.
Циркадные сдвиги гуморального фона и уровня метаболизма в мозге ослабляют деятельность активирующей системы.
Этому способствует уменьшение потока сенсорной и мышечной информации и общее умеренное утомление.
Мы начинаем засыпать. На электроэнцефалограмме у нас появляются медленные волны:
повышается активность синхронизирующих механизмов. Они подавляют остатки активирующих влияний и
перестраивают работу мозга. Накопление серотонина, главным образом в структурах ствола,
способствует развитию медленного сна. Мы уже во власти сонных веретен.
Часа через полтора, когда активность синхронизирующих систем достигает предела, оживает центр быстрого сна.
В стволе уменьшается содержание серотонина, а содержание норадреналина увеличивается.
Начинается перестройка нейронной активности. Во многих отделах мозга усиливается кровоток,
повышается температура, активизируются обменные процессы.
Оживление в коре и в лимбической системе создает благоприятные условия для сновидений.
И вот мы уже смотрим первый сон. Постепенно деятельность механизмов, организующих быстрый сон,
ослабляется и подавляется усиливающимися влияниями синхронизирующей системы,
которая быстро реорганизует биохимические и физиологические процессы в мозге.
Развивается медленный сон. Затем все повторяется: через несколько десятков минут наступает
период быстрого сна. Наконец, воздействие гипногенных систем ослабевает, мы просыпаемся.
Что у нас устает? Нервная система? Но могут ли уставать нервные клетки? Сравним нейрон с сердцем.
Цикл возбуждения и сокращения сердца длится несколько десятых долей секунды,
отдыхает оно столько же. Цикл возбуждения нейрона намного короче — тысячные доли секунды.
Однако нет никаких оснований считать, что для отдыха ему не хватает таких же микро интервалов между работой.
Пока нет веских подтверждений, что для отдыха нейронам требуется сон.
И все-таки усталость — это не миф. Прежде всего устает скелетная мускулатура.
Мышечное утомление заставляет нас принять горизонтальное положение, расслабить мышцы.
Расслабление гасит мощный поток импульсов, посылаемых в центральную нервную систему сокращенными мышечными волокнами,
и это способствует снижению уровня бодрствования. Почему же тогда нельзя ограничиться лежанием,
а надо непременно спать? Потому что, как бы мы ни старались расслабиться, многие мышцы все равно будут
скованы некоторым напряжением. Наше сознание должно совсем «отвернуться» от мышц, предоставить их самим себе.
Кроме физической усталости, существует еще умственная и эмоциональная усталость — не истощение нервных клеток,
а истощение умственных и душевных сил, настойчиво требующих восстановления.
В середине XX века под влиянием идей кибернетики начали вырисовываться контуры
информационной теории сна, или, вернее, информационной гипотезы.
Согласно одной из первоначальных ее модификаций, к вечеру мозгу становится все труднее и труднее
усваивать информацию, которая накапливается за день, он устает от перегрузки и начинает испытывать необходимость
в очищении кратковременной памяти от лишнего груза. А надо сказать, что если долговременная память у человека
границ не имеет — по крайней мере они не обнаружены, — то объем кратковременной памяти,
как это доказано психологическими экспериментами, весьма невелик.
Кое-что требуется выбросить за борт, а кое-что перевести в долговременную память.
Заняться оценкой информации и ее перекодированием во время бодрствования некогда:
сигналы поступают непрерывно и отовсюду, одно накладывается на другое.
Перекодирование — вещь непростая. Все это требует сосредоточения, углубления в себя:
надо отключиться от внешнего мира (а именно это и составляет сущность сна) и перейти на особый режим.
Просыпаемся мы тогда, когда переработка информации закончена: спать больше незачем.
Мы все видим сны.
Этот факт был установлен в лаборатории Клейтмана в Чикаго еще в начале пятидесятых годов XX века,
сразу после открытия быстрых движений глаз.
Нью-йоркские исследователи решили проверить эту гипотезу. Опросив несколько сот человек,
они отобрали из них две группы. В первую вошли те, кто утверждал, что часто видит сны, а во вторую — кто клялся,
что не видит их никогда. За каждым следили неусыпно по ночам и каждого будили то в одной, то в другой фазе.
Если верить членам первой группы, то они видели сны в 53 случаях из 100, если их будили в медленном сне,
и в 93 случаях из ста, если будили в быстром.
У второй группы получилось соответственно 70% и 46%, то есть сновидения были у них в медленном сне чаще,
чем в быстром.
Видим ли мы сны в медленно сне? Снов как будто нет, однако психическая деятельность присутствует безусловно.
В медленном сне выходят на ночные прогулки сомнамбулы и раскачиваются из стороны в сторону молодые люди.
А как же сновидения?
Американский исследователь Дэвид Фулкес подобрал ключик к медленному сну самым простым способом.
Он чуть-чуть изменил форму вопроса, с которым обычно обращались к испытуемым.
Раньше их будили и спрашивали, видели ли они какой-нибудь сон, Фулкес стал спрашивать:
«Что-нибудь проносилось у вас в голове?» Эта перемена привела к таким результатам, которых не ожидал сам Фулкес.
Те, кого будили в быстром сне, отвечали утвердительно в 87% всех случаев, а кого будили в медленном сне — в 70%.
Дэвид Фулкес также выяснил, много ли было зрительных образов в том, что проносилось в голове у испытуемых,
что это были за образы, какие эмоции они вызывали. Оказалось, что все это было мало похоже на сновидения,
поставляемые быстрым сном. В быстром сне человек почти всегда видит яркие события,
фантастические сцены, приключения, сопровождаемые эмоциональными переживаниями.
В медленном же сне — это почти чистое размышление, «думание», и в основном о событиях минувшего дня.
И неспроста глаза в глубоких стадиях медленного сна неподвижны — смотреть нечего.
Без еды человек может прожить месяц, даже полтора. Без сна трудно протянуть и неделю.
Что же происходит в организме во время бессонницы?
Опыты с людьми начались в 1896 году; американские врачи Патрик и Гильберт исследовали трех добровольцев,
не спавших 90 часов. Больше те выдержать не смогли. После двенадцатичасового сна их силы восстановились.
В двадцатых годах серию опытов на 35 добровольцах провел Клейтман; добровольцы не спали трое суток.
Лет через тридцать начались рекорды; восемнадцатилетний студент Рэнди Гарднер провел без сна 264 часа.
Как-то промелькнуло сообщение, что почти 282 часа не спала одна женщина.
Обычно на второй или третий день сплошной бессонницы человек ощущает резкий упадок сил.
Он спотыкается о несуществующие предметы, не говорит, а бормочет, повторяясь и делая ошибки,
становится некритичным к своему поведению; задачи, требующие внимания, ему не под силу;
в психологических тестах он то и дело ошибается, причем эти ошибки учащаются не прогрессивно,
а периодически, словно у него время от времени снижается уровень бодрствования,
и он впадает ненадолго в поверхностный сон.
Электроэнцефалограмма это подтверждает: по ленте катятся волны дремоты.
Постепенно человек становится все более и более неуравновешенным;
он суетлив, ему кажется, что под ним колышется пол, что голову его сдавливает обручем, а глаза засорены пылью.
Память отказывает ему. Через 90 часов бессонницы он начинает галлюцинировать,
а через 100 часов неспособен ни к каким психологическим задачам.
Еще 100 часов, и человек чувствует себя жертвой садистского заговора,
а иногда собственное «я» как бы отделяется от него — наступает деперсонализация.
Такой же опыт в 1959 году провел на себе нью-йоркский радиокомментатор Питер Трипп. Он не спал 200 часов.
После третьих суток его стали преследовать кошмары: чернильные пятна и отблески света на столе
Трипп принимал за насекомых; радиостудия казалась ему заполненной кроликами.
После ста часов бессонницы он забыл свое имя, свою профессию, не узнавал, где находится, ему казалось,
что из ящиков стола вырываются языки пламени, а вельветовый костюм врача показался ему облепленным гусеницами.
Не спать долго очень трудно. Чтобы не заснуть, человек должен быть занят разнообразными делами и быть в движении:
достаточно принять относительно неподвижное положение или попасть в монотонную обстановку — все пропало.
Бодрствование приходится поддерживать соревнованием, конкуренцией, положительными эмоциями;
для выполнения заданий лучше, если испытуемый сам выработает себе ритм и будет придерживаться его.
Электроэнцефалограмма при этом показывает много интересных вещей.
Альфа-ритм исчезает, но признаков глубокого сна практически нет.
Через каждые полтора-два часа возникают галлюцинации — заместительницы быстрого сна.
Может быть, поэтому после всех своих передряг испытуемые спят, в основном, глубоким медленным сном;
его-то им больше всего и не хватает во время искусственной бессонницы
Правда, по мере продолжения опыта, даже при внешнем проявлении бодрствования на электроэнцефалограмме появляются ритмы
глубокого медленного сна. Это обнаружил сам у себя Клейтман, неоднократно участвовавший в опытах
в качестве испытуемого. Принимая стимулятор бензендрин, он не спал подряд 180 часов — семь с половиной суток.
На записи были дельта-волны, исчезавшие лишь при чрезвычайном усилии с его стороны.
Грань между бодрствованием и сном исчезала, хотя он не чувствовал, что засыпает;
лишь мышечный тонус снижался настолько, что он не мог держать в руке авторучку.
За несколько дней бессонницы психика приходит в полный упадок.
Не отстает от нее и биохимическое состояние организма: увеличивается выделение стероидных гормонов, натрия и калия,
начинается выработка индолов, близких к серотонину и ЛСД, расстраивается обмен аденозинтрифосфата.
Но так же, как и психика, все это приходит в норму после первого восстановительного сна,
который длится самое большее 16 часов.
Когда-то считалось, что сновидения лишены смысла, что это побочный результат мозговой активности во сне.
Эта точка зрения тоже оказалась несостоятельной: зачем же они появляются еженощно с определенными интервалами,
зачем, если искусственно подавлять их, они стремятся появиться и в медленном сне или воплощаются в галлюцинации?
Сторонников энергетических гипотез это уже убеждает: они готовы признать, что сновидения необходимы и что быстрый сон
синоним психической активности. Но медленный сон они оставляют себе: медленный сон — это перерыв, отключение, отдых.
Пусть человек говорит, будто у него что-то проносилось в голове: это случайные воспоминания о том,
что приходило в голову накануне сна, в быстром сне или вмиг пробуждения.
Но доказано ведь, что дельта-сон благотворно влияет на запоминание, если человек вознамерился что-то запомнить.
Доказано, что в дельта-сне эмоциональный наш аппарат работает, по меньшей мере, как в напряженном бодрствовании,
и занимается, как о том свидетельствует кожно-гальваническая реакция, оценкой каких-то стимулов.
Разве не можем мы предположить, что эмоциональная активность дельта-сна связана с отбором и классификацией информации,
протекающими без участия сознания, и с ее подготовкой к окончательной отделке во время быстрого сна?
Дельта-сон — вот на что больше всего полагаются люди, говорящие себе, что утро вечера мудренее,
и вот почему организм демонстрирует нам, что этот сон ему больше всего необходим.
У каждого человека механизмы психической защиты сочетаются по-своему.
Но существует два резко выраженных типа людей: у одного прекрасно развит механизм вытеснения,
а механизм трансформации развит плохо, у другого — наоборот.
Хартман и его сотрудники исследовали структуру сна у тех, кто спит долго, и у тех, кто обходится коротким сном,
и проанализировали с помощью миннесотского теста особенности их личности.
Оказалось, что у первых доля быстрого сна вдвое больше, чем у вторых.
Вторым он словно бы и не нужен, вот почему они любят вставать с петухами.
Это высокоактивные, слегка гипоманиакальные оптимистичные люди, не обремененные никакими душевными конфликтами.
Сновидения их бедны, они сравнительно хорошо переносят лишение быстрого сна.
Они прекрасно приспособлены к жизни и совершенно ею довольны; что же касается «негативной» информации,
то они ее никуда особенно и не вытесняют, а просто игнорируют.
Сон — одна из важнейших жизненных потребностей, а хороший сон — залог активного бодрствования и жизни.
С такой же уверенностью можно сказать, что активное бодрствование — залог хорошего сна.
Кто спит в меру своей потребности, тот времени не теряет.
Прежде чем думать, правильно ли мы спим, стоит подумать над тем, правильно ли мы бодрствуем.
Окинем взглядом свое бодрствование: все ли там благополучно?
Все ли мы делаем для того, чтобы жизнь наша была насыщенной и интересной?
Развиваем ли мы должным образом свои дарования, осуществляем ли свои мечты?
Каждый из нас живет в мире людей не во сне, а наяву. Все, что мы делаем, мы делаем в состоянии бодрствования,
а не сна. Это так очевидно и привычно, что как-то само собой состояние бодрствования стали считать главной частью
человеческой жизни. А сон представлялся загадочным, даже мистическим состоянием, играющим в системе
наших жизненных ценностей не очень понятную, но явно второстепенную роль.
Однако, как вы смогли убедится, это не так.
Таким образом, бодрствование определяет характер сна, а полноценный сон — важное условие успешной деятельности
в состоянии бодрствования. Бодрствование и сон неразрывны.
А.М. Вейн - Сон - тайны и парадоксы.
Борбели - Тайна сна.
Джо Роган и Мэтью Уокер рассуждают о сне.
Оригинал можно найти тут
|
|
|
|