Наука о сне. Кто познает тайну сна – познает тайну мозга!

В 1983 году были опубликованы результаты хронической регистрации ЭЭГ, полученные командой моего друга Аллана Рехтшаффена из Чикаго при сравнении контрольного животного с параллельной записью у животного, полностью лишенного сна (в основном, крыс). Экспериментальное оборудование состояло из вращающейся круговой платформы, окруженной водой, разделенной пополам неподвижным барьером, по одну сторону которого находилась контрольная крыса, а по другую — депривированная, обе с электродами в коре головного мозга, позволяющими вести запись ЭЭГ. Как только депривируемое животное засыпало, на регистрирующем приборе отмечалось замедление ритмов ЭЭГ, что автоматически включало моторчик, заставляющий платформу медленно вращаться, вынуждая крысу проснуться, чтобы избежать столкновения с барьером и падения в воду. При этом контрольная крыса, если она спала, тоже вынуждена была проснуться, но она могла «отсыпаться» в периоды активности своей напарницы. В результате контрольная крыса теряла только 20–30 % сна, в то время как депривированная — 90–95 %.

Контроль кортизола и надпочечников показал, что воздействие стресса было идентичным в обеих группах крыс.

Результаты продемонстрировали, что уже через неделю крысы, полностью лишенные сна, испытывали ухудшение общего состояния с потерей веса (несмотря на увеличение потребления пищи) и белковый распад в организме с появлением крови в моче. Потеря энергии в 2,5 раза превышала нормальное значение, и в среднем через 21 день происходила гибель, которой предшествовало резкое падение температуры тела.

Вскрытие крыс не выявило органических изменений по сравнению с контрольными животными. Тогда возникает вопрос: почему же продолжительная депривация сна приводит к смерти? Хорн предложил следующую гипотезу: поскольку действие стресса здесь исключено, то единственной причиной смерти депривированной крысы является, очевидно, падение температуры тела. Эта гипотермия является следствием усиления теплоотдачи через лапы и хвост животного, так как во время сна крыса обычно прячет их в своей шерсти. Таким образом, гибель животного происходила из-за нарушения терморегуляции… или какого-то другого, еще не известного процесса[21].

• Депривация сна у человека

Известно, что подобные эксперименты проводились в армиях разных стран (Норвегии, США, Франции, СССР), но их результаты не публиковались. Тем не менее, считалось, что предельная граница (когда испытуемый еще способен выполнять приказы) находится между 9 и 12 сутками. Пока не появился Рэнди Гарднер, молодой 17-летний американец, который, стремясь к рекорду и в погоне за «славой», добровольно согласился оставаться бодрым как можно дольше без помощи лекарств (амфетаминов) и даже без кофе. Непрерывная регистрация ЭЭГ проводилась моим коллегой и другом Уильямом Дементом. В итоге мировой рекорд пребывания без сна составил 11 суток, или 264 часа. Основные наблюдаемые симптомы были следующими: начиная со вторых суток депривации испытуемый был вынужден бросить смотреть телевизор из-за нарушения аккомодации (приспособления); третьи сутки — атаксия (расстройство моторики), небольшая тошнота и подавленное настроение; четвертые сутки — нарушения памяти и концентрации, иллюзии (он принял панель сигнализации за человека) и заявление, что он «величайший футболист в мире». С 5-х по 11-е сутки — атаксия усилилась, так же как галлюцинации и нарушения памяти. Клиническое исследование, проведенное на 11-й день, обнаружило сильный птоз (опущение верхнего века) со страбизмом (косоглазием), нистагм (быстрые непроизвольные движения глаз), дрожание рук, а также снижение кожной температуры на 1-10 градусов вследствие сильного сужения периферических сосудов.

В первую восстановительную ночь он проспал 15 часов. «Отдача» сна продолжалась и две последующие ночи, но общая продолжительность восстановительного сна составила лишь 24 % «сна утерянного», а его структура характеризовалась следующим образом: восстановилось лишь 7 % I и II стадий (легкий сон), зато 46 % стадии III, 68 % стадии IV и 53 % парадоксального сна (ПС). Отсюда возникла гипотеза, что стадии III и IV, а также ПС, являются, видимо, самыми необходимыми для мозга. Вот интерпретация этих данных Хорном (по моему мнению, совершенно не верная — как будто он имеет дело с инсомнией при болезни Морвана):

— существуют так называемый «облигатный» сон, который полностью «восстанавливается» при депривации, поскольку служит для «восстанавления» головного мозга, «утомленного» долгим дневным бодрствованием. Речь идет о IV стадии и парадоксальном сне: это и есть своего рода «ядро сна», сконцентрированное в первые ночные часы (Рис. 6);

Рис. 6. Ядро глубокого медленного сна (по Хорну)

— и «факультативный» сон, реализующийся во вторую половину ночи. При наличии позитивной мотивации — без него можно и обойтись (Рис. 7).