Основной парадокс состояния сна и его экспериментальное разрешение

Оказалась к этому времени удивительная картина: во всей нашей огромной коре мозга нет представительства внутренних органов, они там не представлены. Совершенно нелепая картина!  Как можно себе такое представить? И тогда, замечательно, все сходится одно с другим. Кора мозга у нас в бодрствовании занимается сигналами из внешнего мира, во время сна занимается сигналами из нашего внутреннего мира, от наших внутренних органов. Вот, вроде, получается гипотеза, которая позволяет все объяснить, связать одно с другим.

Надо сказать, что гипотеза, эта была довольно фантастической. Никто из физиологов представить себе такое и поверить в это не  мог. Когда мы с этой гипотезой выступили, это не укладывалось ни в какие рамки классической физиологии того времени, Все считали, что кора мозга это специализированные зоны – зрительная, слуховая, соматосенсорная. У всех в сознании кора представлялась как процессор специализированный. Обычная реакция была: «Да что вы мне рассказываете! Зрительная кора сделана для того, чтобы анализировать, ориентацию линий, глубину, цвет и т.д., а вы со своими кишками какими-то, кому вообще нужны эти кишки?»

Прелесть этой гипотезы была в том, что она допускала довольно простую экспериментальную проверку. И как раз этой экспериментальной проверкой мы и занялись.  Мы и сами понимали, что выглядит-то все довольно красиво, но неправдоподобно. А проверку, оказалось, сделать довольно просто.

Я не объяснил, что это за красивая кошечка здесь сидит на слайде. Это наша основная экспериментальная парадигма. Животные у нас всегда абсолютно нормальные, живые, здоровые, целые. Я подчеркиваю еще, что я абсолютно не допускаю такой процедуры с домашними животными как кастрация. Я считаю, что если хозяин готов пойти на такое, он должен сначала сделать это с собой, а потом уже со своей кошечкой. Поэтому все кошки, которые у меня работают, это всегда некастрированные, нормальные кошки.

Вторая моя задача, чтобы, конечно, ей никогда не было больно, чтобы все было для нее комфортно. Кошки у меня живут по много лет, и, когда они кончают эту серию экспериментов, то с них все снимается, зашивается, и они уезжают ко мне на дачу. И там они доживают свою жизнь. Но это случается не часто, потому что кошки работают очень подолгу, и они любят лабораторию. У моих кошек есть клетка, но это их дом родной, а когда я прихожу, то открываю клетку. Кошка ходит, где пожелает.  Обычно она спит у меня на столе перед компьютером.

Что тут сделано? На голове кошки установлена рамка, поставленная на ее череп. В черепе нет болевой чувствительности. Череп – это кость, в которой нет никаких чувствительных сенсоров. Поэтому на череп можно поставить рамку, которая позволяет зажать голову в станок, и при этом кошка ничего не чувствует. Кроме того, ей не нужно поддерживать голову мышцами шеи. Она быстро понимает прелесть этого положения, и соображает, что это лучшее место для сна, потому что не надо напрягать шею. Сел, тебе застегнули голову и все, можно расслабиться и спать. Все кошки в таких условиях быстро начинают прекрасно спать.

Метод был у нас первоначально разработан для экспериментов по зрению, которым мы в то время занимались. Мы регистрировали активность нейронов зрительной коры. Зрительная кора была прекрасна тем, что она была наиболее изученной зоной коры мозга, и всем всегда было прекрасно известно, что все нейроны в зрительной коре в состоянии бодрствования, естественно, реагируют на зрительную стимуляцию, и только на зрительную. И это самая-самая что ни на есть специализированная зона мозга, которая вот такая стопроцентно зрительная. И мы решили, что нашу идею надо проверять, прежде всего, на зрительной коре. Если окажется, что тут нейроны во время сна начинают реагировать не на зрение, а на кишки, это будет довольно убедительная картинка.

Мы в период бодрствования регистрировали активность нейронов. Это уже не суммарная ЭЭГ. Тут используется тонкий микро-электрод. Кончик у него один-два микрона, он погружается внутрь коры мозга, подходит близко к одиночной нервной клетке в мозге, и регистрирует его электрические импульсы.

Нервные клетки, как они устроены, что это за штука? Я не буду, конечно, рассказывать детали. Нервные клетки общаются друг с другом с помощью электрических импульсов, практически как наши компьютеры. У них есть вход, у них есть выход. На вход к ним поступают сигналы от других, соседних нейронов, выход у нейрона обычно один. Выходное волокно может идти в самых разных направлениях до какого-то другого нейрона, в другую часть мозга или в другой части тела.

Эти волокна могут быть очень длинные. Везде и всюду по ним идут просто электрические импульсы. Вы ставите рядом электрод, и вы можете регистрировать эти электрические импульсы. Так вы можете решить, в какой ситуации этот нейрон активируется, то есть, за что он отвечает, и в чем его смысл жизни. Если нейрон начинает реагировать на вашу стимуляцию, значит, нейрон в данный момент анализирует приходящие сигналы, которые вы ему даете.