Мозг и сознание. Разгадка величайшей тайны человеческого мозга

По устоявшемуся представлению, в каждый момент времени здоровые люди могут находиться в одном из трех состояний активности ЦНС: бодрствование, быстрый сон (REM-сон) или медленный сон (Non-REM-сон). Каждое состояние отличается от других, и его можно идентифицировать по характерному паттерну мозговой активности, измеряемой электроэнцефалограммой (ЭЭГ) (см. рис. 8.2).

Бодрствование опознать легко – помимо того, что глаза человека открыты и реагируют на происходящее, ЭЭГ показывает паттерн высокочастотных волн с малой амплитудой. Медленный сон подразделяют на четыре стадии, каждая из которых обладает своим собственным паттерном на ЭЭГ. Сложнее обнаружить быстрый сон, потому что в рамках ЭЭГ он напоминает первую стадию медленного сна. Поэтому, чтобы с уверенностью идентифицировать REM-сон, исследователи также ищут скачкообразные быстрые движения глаз (БДГ) и ослабление тонуса мышц подбородка и челюсти.

Рис. 8.2. Состояния активности мозга: традиционно бодрствование отличают от медленного и быстрого сна по характерным паттернам активности мозга, используя ЭЭГ для измерения электрической активности в нескольких наружных миллиметрах коры

Маховалд – не единственный человек, поставивший под сомнение эти четкие различия. Дэвид Дингес, психиатр из Пенсильванского университета, вероятно, лишил сна во имя науки больше людей, чем кто-либо другой. В конце 1980-х годов в одном из исследований Дингес и его команда показали, как легко спутать различные состояния активности мозга. Испытуемые выполняли задачу на вычитание чисел, и в среднем они справлялись с 90 вычитаниями за 3 минуты, с небольшим количеством ошибок. После 52 часов лишения сна их производительность упала примерно до 70 вычитаний, с несильно возросшим числом ошибок. Однако после того как они поспали 2 часа, все разительно изменилось. Испытуемые могли оценивать самих себя как абсолютно бодрых, но они не могли справиться даже с самыми простыми вычитаниями. Казалось даже, что они грезят, в то время как пытаются решить задачу. Один из испытуемых посреди череды неправильных ответов задумчиво произнес: «Что если бы люди бежали быстрее, чем обычные люди бегут домой».

Инерция сна

Инерцию сна, менее экстремальную версию описанной выше дезориентации, сегодня считают общепризнанной причиной той спутанности сознания, которую некоторые люди испытывают после пробуждения. Словно формально они проснулись, но функционально продолжают спать; как если бы мозговые связи, лежащие в основе реагирования, включились и заработали, но связи, ответственные за рабочую память, все еще были отключены.

Из-за размытых границ могут возникать и многие другие нарушения сна. Одним из таких нарушений является расстройство поведения в быстром сне (РПБС), при котором люди, пребывая в фазе быстрого сна, как бы разыгрывают в реальности происходящее с ними в сновидении, поскольку на место временного паралича, или катаплексии, которая обычно сопровождает это состояние, приходит полная подвижность. При сонном параличе наблюдается обратная картина. Здесь катаплексия вторгается в бодрствование, и человек при пробуждении обнаруживает, что не способен пошевелиться. По оценкам, это пугающее состояние испытывали до 40 % людей.

Также на удивление распространены гипнагогические галлюцинации – сенсорные иллюзии, которые появляются на пороге сна, когда обрывки сновидений из REM-фазы вторгаются в бодрствование. Другие нарушения сна, подпадающие под эту категорию, – сомнамбулизм, ночные страхи и нарколепсия, которая представляет собой врожденную нестабильность границ сна и бодрствования, характеризующуюся стремительными сменами состояний и склонностью к засыпанию «на полуслове». Как бы это удивительно ни звучало, нарушение границ сна и бодрствования может также объяснять околосмертные переживания и похищения инопланетянами. Не случайно, как говорит Маховалд, похищения инопланетянами почти всегда происходят во время перехода от бодрствования ко сну.

Микросон

Границы между сном и бодрствованием особенно размывает депривация сна. Около десяти лет назад Дингес понял, что его лишенные сна испытуемые, которые казались бодрствующими, на самом деле переживали кратковременные выпадения, или микросон. С тех пор он обнаружил, что эти мимолетные сны длятся от полусекунды до двух секунд и становятся тем более частыми, чем дольше мы лишены сна, пока, наконец, мы уже не сможем вернуться и не уснем. Дингес рассматривал микросон как внешнее проявление перетягивания каната между нейронными системами, одни из которых пытаются инициировать сон, а другие поддерживают бодрствование.