Когда моя дочка погрузилась в сон, мышцы ее тела расслабились, и любимая плюшевая панда, которую она прижимала к груди, выпала из ее руки. Если бы на ней был шлем, какой применяется в лабораториях для записи электроэнцефалограммы, самописцы, вычерчивающие тонкие линии на движущейся бумажной ленте, отметили бы переход от альфа-волн дремоты, похожих на частые зубцы расчески, к низкоамплитудным тета-волнам полусна, или начального сна[462]
.На начальной стадии сна своеобразное ощущение, будто ты уплываешь или падаешь, которое мы иногда испытываем, может прерваться из-за короткого спазма, непроизвольного вздрагивания (миоклонической судороги) – быстрого сокращения мышц рук, ног, иногда всего тела, которое заставляет нас проснуться. Это чаще встречается у взрослых, чем у детей, причем у тех взрослых, которые нервничают или страдают от переутомления. Некоторые эволюционные биологи предполагают, что вздрагивание при засыпании может быть рудиментарным рефлексом, доставшимся нам от обитавших на деревьях предков. Это помогало им не свалиться с ветвей, на которых они спали.
Даже в полусне первой стадии моя дочь не услышит, как я прошепчу ей «спокойной ночи», и не почувствует еще не выветрившийся после ужина запах жареной картошки. Ее способность воспринимать сигналы из окружающего мира снизилась до нуля. Сознание переключается с отчетливых мыслей, посвященных реалиям минувшего дня – выученным для диктанта словам, предстоящему визиту бабушки, – к отвлеченным размышлениям, а затем к быстро сменяющимся картинкам, так называемым гипнагогическим галлюцинациям, перепрыгивая с предмета на предмет, с одной темы на другую. Если я растолкаю ее, чтобы спросить, спит ли она, ответ, скорее всего, будет отрицательным.
Но уже через несколько минут все изменится. По мере того как сон становится глубже, самописец энцефалографа сначала пойдет вверх и покажет частые быстрые штрихи (краткие всплески активности мозга) и так называемые К-комплексы второй стадии сна, потом изобразит волны третьей стадии с более высокой амплитудой и, наконец, покажет синхронные приливы глубокой медленноволновой четвертой стадии. Нейроны мозга, которые во время бодрствования находятся в пассивном состоянии, начнут синхронно возбуждаться, испуская эти большие медленные волны.
Чтобы разбудить дочку на этой стадии, потребуется ее расталкивать. Она дышит медленно и ровно, мышцы расслаблены. Гипофиз, наверное, уже начал выработку необходимых гормонов, в том числе гонадотропинов, которые отвечают за половое развитие, и гормона роста, заставляющего клетки делиться и размножаться. Сейчас происходит активный рост костей. Когда ученые имплантировали в большие берцовые кости ягнят микросенсоры, с помощью которых измеряли длину костей каждые три минуты в течение трех недель, они обнаружили, что 90 % роста приходилось на то время, когда ягнята спали или просто лежали[463]
.Стадия глубокого сна может продолжаться 30–45 минут, а затем самописец энцефалографа снова начнет показывать частокол и К-комплексы менее глубокого сна. За продолжительность стадии глубокого сна у человека отвечают особые гены. Когда швейцарские ученые изучали ген-регулятор аденозина у группы из более чем 100 студентов-волонтеров, они обнаружили, что у тех 10 %, у которых наблюдалась мутация гена, стадия глубокого сна длилась на полчаса дольше обычного и они просыпались реже, чем испытуемые, у которых не было этой мутации[464]
.Прохождение через фазы сна похоже на дайвинг, погружение на глубину. Если я буду сидеть и наблюдать за моей маленькой «ныряльщицей», то смогу увидеть, как она внезапно выныривает на поверхность. Она переворачивается с боку на бок или на живот. Ее дыхание и сердцебиение учащаются, как будто она двигается или приходит в возбуждение. Клетки моторного участка мозга начинают работать, но сложная система нейромедиаторов не дает их сигналам дойти до двигательных нейронов, которые отвечают за активность мышц; наоборот, эти мышцы расслабляются так сильно, как будто они парализованы[465]
. Работают только мышцы глаз, и ее глазные яблоки бешено вращаются под веками. Наверное, самое удивительное – это то, что контроль мозга над естественными физиологическими процессами, включая поддержание температуры тела и концентрации в крови дыхательных газов (кислорода и углекислоты), ослабевает. По мере того как нейроны возбуждаются – так же активно и избирательно, как во время бодрствования, – на ленте энцефалограммы появляются зазубренные линии тета-волн, перемежающиеся короткими всплесками альфа- и бета-волн.