Основной парадокс состояния сна и его экспериментальное разрешение

Это хорошо. Это был важный шаг, но теперь нам надо было подумать, а что это мог быть за источник таких синхронных периодических сигналов, которые поступают в кору мозга у млекопитающих и птиц во время сна. Что у них такого общего в состоянии сна. И вот на этом вопросе я на время оставлю область электрофизиологии и перейду к описанию обещанных экспериментов, которые показали, и довольно давно, а, собственно, зачем же существует сон?

Как можно было поставить эти эксперименты? Для этого не нужно было иметь никакой ЭЭГ, никаких энцефалографов и усилителей. Можно было сделать очень простой опыт. Надо было лишить животное сна на протяжении какого-то срока и посмотреть, что с ним станет. Что может быть проще этого? Мы сразу узнаем, зачем нам нужен сон.

Первый такой эксперимент был поставлен Марией Манасеиной, в России, еще в конце XIX века. Она не давала спать щенкам, и описала, что через несколько дней такой процедуры, которая называется процедурой депривации сна, все щенки погибали. В то время эта работа не вызвала абсолютно никакого резонанса. Эту работу недавно нашел Владимир Матвеевич Ковальзон – наш патриарх исследования сна. Благодаря ему мы теперь знаем, что, первые такие эксперименты были сделаны так давно.

Надо сказать, что на этом дело не кончилось. В 1930-е годы в Ленинграде в Институте физиологии, в лаборатории академика К.М. Быкова снова были проведены подобные эксперименты. Они тоже не знали про Манасеину, естественно. Но это уже был совершенно другой уровень физиологии, физиологических знаний. Они не давали спать уже взрослым собакам. Было использовано шесть собак, и большое число опытных экспериментаторов с медицинским образованием, сменяя друг друга, постоянно наблюдали за этими собаками, не давали им спать, используя так называемые методы мягкой депривации сна. То есть с собаками играли, гуляли, не давали им никак заснуть, но не применяли при этом никаких неприятных или болевых стимуляций.

Они уже регистрировали многие, так называемые, висцеральные параметры, это пульс, кровяное давление, температуру тела, кожно-гальваническую реакцию, у них уже был довольно большой арсенал измеряемых параметров. И как опытные врачи, когда они понимали, что еще один час, и собака погибнет, они эксперимент прекращали и давали собаке заснуть.

Собаки выдерживали это пять - шесть суток, после6 чего наступал момент, когда становилось очевидно, что собака погибает. Тогда собаке давали заснуть, она спала обычно часов десять - двенадцать непрерывно, потом вскакивала и была абсолютно здоровая, бодрая и веселая собака. И опять никто не обратил внимания на эти работы, благополучно про них забыли. И опять, совершенно случайно, мы с женой, готовя очередной обзор по проблемам депривации сна в старых журналах того года нашли эту публикацию.

Первая работа, которая была сделана и обратила на себя внимание, была сделана в Америке в лаборатории Аллана Рехтшаффена (Allan Rechtschaffen) на крысах. У него была придумана исключительно остроумная конструкция, действительно, которая снимала очень много возражений. Как правило, к экспериментам с лишением сна бывают придирки, что тут проблема не в том, что вы лишаете животное сна, а то, что вы создаете ситуацию стресса. И что это все последствия стресса, а не депривации сна. Рехтшаффен сумел обойти это возражение, я не буду сейчас вам рассказывать, как это было сделано. Это довольно частный момент, но на крысах в исключительно аккуратных условиях эксперимента он провел ту же самую работу. Поскольку крысы это не собаки, это животное недорогое, он доводил этот эксперимент до конца, когда крыса действительно погибала. Как это делалось?

Он регистрировал ЭЭГ у крыс, которые постоянно жили на диске над водой. Компьютер следил за ЭЭГ. Когда в ЭЭГ появлялись признаки засыпания, диск начинали вращаться. Если крыса пробуждалась и ЭЭГ превращалась в ЭЭГ бодрствования, то вращение прекращали. Если крыса не просыпалась, то вращение продолжалось, и крыса вскоре съезжала в воду. Она из воды вылезала опять на диск, поскольку крысы очень не любят купаться, но потом долго не могла заснуть. Это был абсолютно автоматический эксперимент. Все под компьютерным контролем.

И вот, наступал очень интересный момент. Крыса была жива, вдруг у нее становилась плоская ЭЭГ, все волны исчезали, и это был уже момент невозврата. Если тут остановить эксперимент, и дать крысе заснуть, она не отходила. Она все равно безвозвратно погибала. Рехтшаффен имел большую лабораторию, это были уже 1990-е годы, а не 30-е. И они, естественно, этих погибших крыс потом начинали вскрывать и выяснять, в чем дело и что произошло. А что произошло? По описанию, примерно через сутки лишения сна, животные начинали есть большое количество пищи, но с большой скоростью теряли вес. На коже появлялись язвы, вылезал мех. Когда делали вскрытие, оказывалось, что весь желудочно-кишечный тракт как одна сплошная язва, там язвы желудка, язвы кишечника.