Треть жизни мы проводим во сне. Что это за загадочное состояние? Как помочь людям, страдающим от бессонницы? Наконец, зачем вообще нужен сон?
Связанные со сном привычки и обычаи - часть культуры, и «европейская» модель - лишь один из вариантов. Например, наше стремление обложиться матрасами и подушками разделяют не все. Индейцы ахе в Парагвае и пигмеи в Конго спят на земле - на шкурах или соломе. Представители полуоседлых народов редко укрываются и почти всегда обходятся без подушек, Конечно, эти привычки связаны с теплым климатом. Но есть и другая причина - паразиты. Когда племя форе стало
пользоваться одеялами, многие заболели астмой - ее вызывали клещи, поселявшиеся в ткани. Нередко люди собираются у костра, чтобы защититься от злых духов и хищных животных. Ночной способ жизни вели наши доисторические предки. Привычка к долгому ночному сну выработалась довольно поздно - с появлением закрытых жилищ и искусственного затемнения. Для традиционных культур характерны беседы у костра, ночные праздники и ритуалы. Люди племени кунг бодрствуют, пока у них на глазах происходит что-то интересное.
Даже обычай разбиваться по ночам на пары относительно нов. Во многих
традиционных обществах люди спят группой, прижавшись друг к другу.
У пигмеев в шалаше диаметром 2м укладываются шесть человек. Женщины и дети племени гебуси спят в узком закутке, а мужчины - в центре хижины на возвышениях. Гебуси верят: душа спящего может оторваться от тела. А в группе вы часто просыпаетесь от движений и шумов вокруг - так опасность меньше.
Для маленьких детей психологически важна близость во сне к отцу или матери. Ученый Джеймс Маккенна считает, что дыхание и сердцебиение родителей стимулируют системы регуляции организма новорожденного. Но существует также теория, что совместный сон увеличивает риск внезапной детской смерти во сне.
Каждую ночь мы соскальзываем во мрак сна и несколько часов лежим тихо и спокойно, абсолютно беззащитные перед лицом опасностей. Только утром из редеющего тумана вновь возникает четкая картина мира. Проснувшись, человек обнаруживает себя той же самой личностью, что и накануне...
Для одних сон - дело элементарное. Страдающие бессонницей ожидают приближения ночи с тоской и надеждой. А для третьих - это досадная обязанность, на которую жаль тратить драгоценное время. Легендой стала удивительная способность Наполеона к непродолжительному сну. Император говорил, что мужчина спит четыре часа, женщина - пять, а шесть - только идиот.
На сон мы тратим куда больше времени, чем, например, на еду. Но в отличие от таких потребностей организма, как утоление голода и жажды, значение сна скрыто от нас. «Для чего это нужно - вот главный вопрос», - говорит швейцарский нейропсихолог Александр Борбели.
Ясно одно: сон - не просто противоположность бодрствования. Он имеет структуру, силу и интенсивность. Это сложный процесс. Постичь суть этого одновременно обыденного и загадочного явления - одна из главных задач современной нейробиологии. Как сказал известный исследователь физиологии сна Мишель Жуве: «Кто познает тайну сна, познает тайну мозга».
То, что сон является не просто снижением нервной активности и отключением сознания, выяснили еще в 1950-х годах. Американские ученые (кстати, оба с российскими корнями) Клейтман и Азеринский открыли явление так называемого быстрого сна (он же парадоксальный сон или БДГ- фаза - сокращение от «быстрые движения глаз»).
Выглядело это весьма странно: человек спит, видит сны, а в это время глазные яблоки под закрытыми веками совершают быстрые движения, и нервные клетки мозга - нейроны - активны так же, как при бодрствовании.
Позже была открыта противоположная фаза - глубокого (медленного) сна. Фазы чередуются друг с другом, составляя цикл сна. Открытие быстрого сна заставило специалистов вспомнить учение Зигмунда Фрейда. Он толковал странные образы сновидений как послание нашего бессознательного, как свидетельства скрытых от рассудка желаний. Казалось, БДГ- фаза - ключ к глубинным сферам психики. По Александру Борбели более важный - глубокий сон. Один из аргументов звучит так: лекарства-антидепрессанты подавляют БДГ- фазу, но самочувствие пациентов, которые принимают эти медикаменты, улучшается. Значит, отсутствия быстрого сна человек не замечает. А вот без глубокого сна он не выживет.
В мозге распространяются слабые токи. Их достаточно, чтобы зажечь электрическую лампочку.
Борбели говорил о взаимодействии двух независимых процессов в электрической активности мозга: ритмического, синусоидального, периодически повторяющегося в течение дня, и гомеостатического, связанного с состоянием бодрствования. За сутки синусоидальная составляющая много раз возрастает и снижается, подобно перепадам кровяного давления, температуры тела и концентрации гормонов. Всеми этими биоритмами управляют внутренние часы. Их роль выполняют примерно 20 000 нервных клеток в районе перекреста зрительных нервов - по ним в мозг вводится информация о наступлении дня и ночи.
Другой важный процесс Борбели называет гомеостатическим, поскольку организм пытается поддерживать его в состоянии равновесия, гомеостаза. Он медленно нарастает и усиливается при бодрствовании.
По мере расхождения синусоидальной и гомеостатической составляющих растет потребность организма во сне. Когда разброс достигает критической точки, мы засыпаем. Ночью гомеостатическая составляющая идет на убыль, утром процесс взаимодействия начинается сначала. Все это выглядит так, будто в резервуаре нашего организма в течение дня накапливается «вещество сна», которое выкачивается оттуда ночью.
Концепция Борбели объясняет известный «кризис 4 часов утра». В это время суток мы больше всего хотим спать, поскольку разница между составляющими достигла максимума. Потом вновь начинается их сближение - кризис миновал. И участники вечеринки, поклевав носом под утро, опять чувствуют себя бодрыми.
Наука о сне называется сомнологией.
А почему, проведя ночь на ногах, на следующую ночь мы спим лишь немногим дольше обычного? Потому что мы спим интенсивнее. Электроэнцефалограф фиксирует слабые электрические токи в мозге. На экране видно, как типичные для глубокого сна медленные дельта-волны нарастают и падают от одного до четырех раз в секунду и приобретают большую амплитуду. Нервные клетки словно бы пытаются компенсировать пропущенный сон повышенной активностью. На графике изгиб гомеостатической составляющей становится круче: из резервуара быстро выкачивается «вещество сна».
«Разовый» недостаток сна организм в обычных условиях восполняет довольно быстро. 17 -летний американец Рэнди Гарднер в 1965 году не спал ровно 11 суток и 12 минут. Правда, не без помощи друзей, которые его периодически встряхивали. Установив свой рекорд, Рэнди «выключился» на 14 часов 40 минут - и проснулся свежим!
А вот житель Германии Карл (имя изменено) не спит годами. Он сидит с чашкой кофе в баре, наблюдая за окружающими. «Этой ночью мне удалось поспать часа полтора», - говорит он. Его глаза за стеклами очков сузились, под ними темные круги. 4-5 часов сна для Карла - большая удача. Хотя сам он считает, что жаловаться грех. Пять лет назад Карл засыпал всего на несколько минут, в лучшем случае на час в сутки, не погружаясь в глубокий, приносящий отдых сон. Снотворное не помогало, и на протяжении нескольких месяцев бессонница сводила Карла с ума. Дальше так продолжаться не могло. Карл обратился в клинику Фрайбургского университета. Пациента, утверждавшего, что он не спит уже несколько месяцев, выслушали с некоторым сомнением, но все же положили на обследование. «После первой ночи врачи решили, что неправильно подсоединили датчики электроэнцефалографа. После второй ночи им пришлось мне поверить», - с усмешкой вспоминает Карл.
Больше всего Карла мучило ощущение, что он постоянно находится в каком-то «пыльном облаке». Он ничего не замечал вокруг, ни на секунду не мог сконцентрироваться. Теперь Карл сам не знает, как ему удалось сохранить рассудок после этого многомесячного кошмара - галлюцинаций, потери ориентации и способности связно говорить. Но ему повезло. Узнав, что в конце 1980-х Карл перенес инфекционное воспаление кишечника, врачи назначили анализы. Результаты показали: недолеченный возбудитель инфекции проник в мозг. Карлу пришлось целый год принимать антибиотики - и с инфекцией удалось справиться. Сон стал медленно возвращаться, но кто вернет Карлу прежнюю жизнь? В возрасте 48 лет ему пришлось выйти на пенсию по инвалидности. Он коротал ночи, слушая музыку и сидя за компьютером. «Без интернета было бы совсем скучно», - признается Карл…
Всегда считалось, что длительная бессонница убивает нас. Но, к удивлению врачей, все жизненно важные функции организма Карла оставались в норме: сердце, пищеварение, иммунная система работали безупречно. А вот с психикой были проблемы - Карл ничего не мог запомнить, сознание его было спутано галлюцинациями.
История его заболевания подтверждает предположение о том, что сон - это локальное явление. В медленной фазе он охватывает мозг неравномерно; разные зоны погружаются в сон в большей или меньшей степени. Наиболее чувствительна к недостатку сна передняя область мозга. Она отвечает за планирование и оценку действий, поддержание навыков. Как раз эти способности больше всего пострадали у Карла во время болезни.
Исследования Борбели зафиксировали в области лобных долей мозга более медленные по сравнению с затылочной частью дельта-волны. Это значит, что передняя часть мозга спит интенсивнее, чем задняя. Однако в течение ночи несоответствие выравнивается. Добровольцы в клинике Борбели бодрствовали по 40 часов. Когда они наконец смыкали глаза, приборы фиксировали усиление всплесков дельта-волн в передней части мозга. Возможно, это следствие высокой дневной загруженности этой области. Чем активнее нейроны в состоянии бодрствования, тем более глубокий сон им требуется.
С этим согласна Ирене Тоблер, проводившая опыты с крысами. Эти грызуны исследуют мир при помощи чувствительных усов-вибрисс на мордочке. Обрезав вибриссы с одной стороны, исследовательница сажала животных в новую клетку. Крысы тут же начинали совать повсюду нос, изучая новое жилище. Когда животные засыпали, в той половине их мозга, куда поступали импульсы от необрезанных усов, наблюдались более медленные дельта-волны, чем в противоположной.
Такие эксперименты подтверждают, что сон необходим в первую очередь для отдыха. Конечно, это было известно издавна. Но наука опирается не на житейский опыт, а на экспериментально полученные доказательства, понимание биохимии процесса и лежащих в его основе механизмов. И тут остается много загадок.
Американец Крэг Хеллер предположил, что во сне нейроны накапливают «запасы топлива». Энергию в клетках сохраняют молекулы гликогена. Чтобы синтезировать их в клетках, управляющих сплетениями нервных волокон, мозгу необходим покой.
Организм резко повышает порог чувствительности, чтобы нейроны не реагировали на внешние раздражители. И тогда мы впадаем в глубокий сон. Однако за все в жизни приходится расплачиваться: в состоянии глубокого сна нервные клетки теряют ценные для них ионы. Их запас, как считает Хеллер, восполняется в БДГ-фазе сна. Опыты на животных показывают: бессонница действительно меняет активность генов, участвующих в синтезе гликогена.
Отдых - важная функция сна. Но есть еще одно предположение: сон также необходим для обучения и запоминания. «Если после тренировки нового навыка не поспать, некоторые аспекты не отложатся в памяти», - утверждает психолог Ян Борн. Он проводил такой эксперимент: испытуемые должны были касаться подушечки большого пальца пальцами той же руки в определенном, весьма сложном порядке. Участники опыта тренировались по вечерам. Потом одни шли спать, другие нет. Наутро выспавшиеся выполняли упражнение заметно быстрее, чем накануне, и в три раза быстрее, чем бодрствовавшие. И совершали при этом втрое меньше ошибок.
Какая фаза сна отвечает за эффективность обучения? Однозначного ответа нет. Ведь обучение - понятие растяжимое. Например, установлено, что двигательные навыки закрепляются во время быстрого сна - в течение насыщенной БДГ-фазами второй половины ночи. Поэтому пианисту, допоздна разучивавшему сложную сонату, или гимнасту, в поте лица и прочих частей тела осваивавшему новый комплекс упражнений, нужно сделать перерыв - дать выученному в буквальном и переносном смысле «улечься». Скорее всего, наутро дело пойдет успешнее.
Ну хорошо, а как быть, допустим, школьнику или студенту, запоминающему иностранные слова или исторические даты? За эту разновидность памяти - вербальную - отвечает гиппокамп, мозговая структура внутри височных долей. По прошествии времени данные «переписываются» в кору мозга. Сон, и особенно его глубокая фаза в начале ночи, облегчает процесс запоминания словесных пар. Хотите заучить побольше - ложитесь спать до полуночи.
Наконец еще одна функция сна. Его издавна считали источником вдохновения. В феврале 1869 года профессор Санкт-Петербургского университета Дмитрий Иванович Менделеев пытался упорядочить 63 известных в то время химических элемента в соответствии с их массой и свойствами.
Как пасьянс раскладывал он карточки со значками элементов - и все безуспешно. После очередного трудного дня Менделеев заснул. А проснувшись, вспомнил, что видел во сне нужную последовательность. Так была открыта периодическая система элементов - основа химической науки.
Этот пример - не просто анекдот из жизни великого ученого, Ян Борн предлагал испытуемым сложный числовой тест, в котором было зашифровано правило. Тот, кому удавалось увидеть это, быстрее приходил к ответу. Вечером одних участников отправляли спать, другие бодрствовали. На следующий день вдвое большее, чем накануне, число выспавшихся испытуемых осеняла догадка.
Борн убежден: «Во сне мы продолжаем обдумывать проблему и наутро с большей вероятностью обнаруживаем скрытую в ней структуру».
То есть утро действительно мудренее вечера. Сон готовит наше сознание к приходу озарения.
Реальны ли «гены сна»? Как связаны механизмы сна и памяти? Ключевое понятие здесь - реактивация. Даже когда мы спим, нейроны, которые днем были заняты в процессе обучения, остаются активными. Их взаимодействие, как предполагают, становится более гармоничным, передача сигналов - эффективнее, а содержание памяти - стабильнее.
Это проявляется и на молекулярном уровне. Итальянский нейробиолог Кьяра Сирелли обнаружила в мозге крыс примерно 100 участков ДНК, которые в состоянии сна более активны, чем при бодрствовании. Эти «гены сна», по всей видимости, участвуют в образовании новых связей между нейронами, когда мы спим.
И все же связь сна с обучением по-прежнему вызывает споры. Американец Джером Зигел, к примеру, считает неправильной саму схему таких экспериментов. Как можно сравнивать показатели спавших и не спавших людей? После бессонной ночи способность к концентрации теряется, эффективность любой деятельности падает. По мнению Зигела, на успех любого обучения влияет целый комплекс факторов - полноценное питание, интенсивное кровоснабжение мозга, отсутствие стрессов, нормальный сон. И вряд ли в этом ряду сон стоит на первом месте.
Ученые спорят, а страдающие бессонницей, ворочаясь с боку на бок, коротают часы до утра. Им понятны слова знаменитого психиатра Поля Дюбуа: «Сон - как голубка: спокойно протяни к ней руку, и она на нее сядет, но попробуй схватить ее, она тут же улетит прочь».
Число расстройств сна во всем мире увеличивается. В условиях кризисов люди испытывают растущее психологическое давление.. А там, где возникает стресс, пропадает спокойный сон. Даже работа в разные смены, по мнению некоторых медиков, разрушает привычный ритм «день - ночь» и приводит к потере сна.
Юрген Цулли, руководитель Центра нарушений сна в Регенсбурге говорит: «Врачи просто не воспринимают всерьез жалобы на сон. Или тут же выписывают снотворное». Однако сами по себе таблетки неэффективны. Они должны дополнять психологические методы лечения расстройств сна - изменение неадекватных установок, корректировку всего образа жизни.
Мы плохо представляем себе, что такое здоровый сон и что ему угрожает. Поэтому в организованной Цулли Школе сна пациентам рассказывают о биоритмах и нейробиологии, разновидностях сна и его нарушениях. У пациентов Школы сна давние проблемы: одному требуется несколько часов, чтобы хотя бы задремать, другой просыпается по ночам от голода и опустошает холодильник, третий так чувствителен к ночным шумам, что уже менял из-за этого квартиру.
Эти люди искренне изумляются, услышав от Цулли, что даже человек с идеально здоровым сном может просыпаться за ночь до 28 раз. Большей частью это происходит в БДГ-фазе сна. Мы тут же засыпаем и утром ничего не помним. На восстановительную сторону сна это никак не влияет.
Цулли считает, что один из источников проблем - миф о непрерывности ночного сна. Проснувшись среди ночи, мы в отчаянии думаем: «Господи, третий час, а сна ни в одном глазу!» Ох, лучше бы эта мысль нам не приходила в голову... Проблемы со сном начинаются не тогда, когда человек просыпается ночью, а когда это начинает его беспокоить и нервировать. Таким людям нужно учиться воспринимать перерывы сна как норму, только это поможет с ними справиться.
«Вот где все проблемы», - Цулли выразительно постукивает пальцем по голове. Да, это наше сознание превращает перерывы сна в проблему. Обычно неожиданное пробуждение в неурочный час спровоцировано внешним событием - предстоящим экзаменом, конфликтом на работе, ссорой. Когда трудности позади, сон возвращается. Иначе человек попадает в замкнутый круг: нарушение сна сохраняется и начинает усиливаться.
Жертву бессонницы приближение ночи заставляет напрягаться - возникает стойкая ассоциация сна и напряжения, условный рефлекс. У собаки Павлова звон колокола вызывал слюноотделение. У страдающего бессонницей при виде постели «звонит» внутренний будильник. Чтобы вернуть сон, нужно избавиться от тягостных ассоциаций.
Хуже, когда в основе нарушения сна лежит не психология, а физиология. Как в случае с Мириам (имя изменено). У этой девушки нарколепсия, в просторечии - «патологическая сонливость». Точных статистических данных нет, но предполагают, что только в Западной Европе этим заболеванием страдают до 100 тысяч человек, в США - до 200 тысяч. Если на примере нарколепсии удастся понять, как наш организм регулирует смену ритмов сна и бодрствования, это будет отправной точкой для создания совершенного снотворного.
Или, может, наоборот - идеального пробуждающего средства? Ведь Мириам порой сама не знает, спит она или бодрствует. Или понимает это «задним числом», когда, перечитывая набранное на компьютере письмо, видит, что в одном месте написала бессмысленные фразы, явно «не отсюда». А вернувшись домой, замечает, что, бродя по супермаркету как сомнамбула, какие-то продукты купила дважды, а что-то забыла.
Однажды ее жизнь резко переменилась. «Я вдруг ни с того, ни с сего упала на работе, - вспоминает Мириам. - Сознание не теряла, но проблемы начались тут же». Поставленный врачом диагноз гласил; нарколепсия. Ей еще повезло, что диагноз поставили быстро. Нередко на это уходят годы. Ведь медики в таких случаях в первую очередь начинают подозревать неврозы, психозы и раздвоение личности.
Проблемы Мириам начались давно. Ее постоянно клонило в сон. «Я всегда засыпала, - рассказывает она. - В школе. На работе. За едой. Ситуации бывали самые нелепые». Однажды на рок-концерте Мириам умудрилась заснуть прямо перед грохочущими колонками. Ведя машину, она останавливалась каждые 10 минут, чтобы прикорнуть, а на работе засыпала за письменным столом. Состояние все ухудшалось, Мириам признали инвалидом.
При этом со стороны может показаться, что она живет в лихорадочном темпе. Это обратная сторона болезни. Нарколептики с повышенной активностью пытаются перебороть надвигающуюся усталость. Но всплеск энергии проходит, и они вновь начинают засыпать.
Увы, нарколепсия считается неизлечимой. Врачи могут только смягчить симптомы этого загадочного заболевания. Хотя кое-что о природе нарколепсии известно. В 1998 году было выделено вещество, поддерживающее нас в состоянии бодрствования - гипокретин (орексин). В мозгу людей, больных нарколепсией, его концентрация крайне низка, как и число производящих гипокретин клеток гипоталамуса. По мнению большинства исследователей, эти клетки стимулируют участки мозга, которые переключают нас в состояние бодрствования. Нарколепсия сбивает наши внутренние часы и нарушает структуру сна. Независимо от того, сколько нарколептики спали предыдущей ночью, с наступлением сумерек они сразу же погружаются в быстрый сон. В этом наполненном сновидениями состоянии прерывается связь между нашим мозгом и мышцами.
Сам по себе временный разрыв связи между мозгом и мышцами - это не признак болезни. Он необходим, чтобы активность нервных клеток, управляющих мышцами, не заставляла наши руки и ноги беспокойно дергаться, когда мы спим. Но у больных нарколепсией эта связь может прерваться и в состоянии бодрствования. И тогда мышечный тонус снижается, руки и ноги перестают слушаться. Пациенты сползают под стол, падают, все у них буквально валится из рук. Через несколько секунд или минут катаплексия (оцепенение) проходит. Часто такие состояния следуют за всплеском эмоций - радостью, гневом, испугом. Они провоцируются сильными чувствами. Как-то Мириам начала спорить с отцом и тут же почувствовала, как ее руки повисли плетьми. «А иногда слабеют колени, подкашиваются ноги, - рассказывает она. - Хорошо, если я успеваю ухватиться за что-нибудь». Со временем больные нарколепсией начинают чувствовать приближение опасной ситуации и заранее ищут место, где можно опереться или присесть.
Не следует ждать простых ответов на вопросы, связанные со сном. Наш организм не переключается в состояние сна и обратно простым нажатием кнопки, как телевизор. Мы имеем дело со сложным комплексом внутренних процессов, которые активно управляются мозгом. Поэтому, строго говоря, наш мозг никогда не спит.
Не экспериментируйте со сном. Сон - бесценный дар, и мы должны беречь это состояние и наслаждаться им, чтобы возвращаться из его загадочной власти отдохнувшими и обновленными.