За последние 60 лет мы узнали о сне больше, чем за предыдущие шесть тысяч. Весомый вклад в прогресс наших знаний внесли исследования в области электромагнитных волн головного мозга. Открытие и описание электрических токов мозга — электроэнцефалограммы (ЭЭГ) — в 30-е годы XX столетия явили новые горизонты науки о сне. Анализ ЭЭГ раскрыл ученым, «что», «как» и «насколько» головной мозг человека остается активным во время сна. Лишь после изобретения ЭЭГ они смогли доказать, что сон представляет собой динамический процесс, особенный вид мозговой активности, контролируемый сложными и тонкими механизмами воздействия. То есть сон вовсе не состояние, равное смерти, как предполагалось раньше. Современные научные достижения сомнологии наилучшим образом реализуются в организации так называемых лабораторий сна. За последние 20 лет в немецкоязычных странах получили распространение специализированные сомнологические центры, в которых записываются и анализируются процессы сна.
Для научного анализа процессов сна необходимо снять показания различных биосигналов организма:
• ЭЭГ (электроэнцефалограмма) — колебательные электрические процессы в нейронах головного мозга;
• ЭОГ (электроокулограмма) — изменение биопотенциалов во время движения глаза;
• ЭМГ (электромиография) — регистрация электрической активности мышц[9]
.По кривым этих сигналов можно определить, что сон делится на несколько стадий. Эти стадии отображают различные физиологические состояния организма и изменения в сознании. В настоящее время принято различать две фазы и три стадии сна, как у людей со здоровым сном, так и с его нарушениями.
Представим себе, что в лаборатории сомнологии лежит готовый для тестирования человек с нормальным сном. На голове у него закреплены датчики, которые в процессе исследования считывают и посылают биометрические сигналы на пульт исследователя в соседнем помещении, где находится полисомнограф — аппарат, способный регистрировать и многократно усиливать идущие от электродов сигналы и выводить их на дисплей в виде графического изображения. Для сомнолога всякий опыт похож на таинство, когда он заново просматривает и анализирует графики, пытаясь расшифровать детали событий каждой отдельной ночи.
В начале ночи, когда сон еще не пришел, а испытуемый лежит расслабленный, при выключенном свете, ЭЭГ показывает типичную фазу альфа-ритма (см. табл. 2). ЭОГ неспокойна, поскольку глазные яблоки вращаются; ЭМГ указывает на высокую напряженность мышц.
По истечении определенного срока (у людей со здоровым сном это буквально минуты) включается первая стадия сна. В ЭЭГ отражается переход альфа-ритмов в замедленные тета-ритмы (см. табл. 2). ЭОГ регистрирует маятниковые движения глазных яблок, что для исследователя служит сигналом засыпания. Эта стадия является переходной от фазы бодрствования ко сну, она сопровождается причудливыми образами и мыслями (так называемые гипнагогические галлюцинации). Субъективно описываемая стадия воспринимается как дремота. Нередко на этой короткой стадии человек испуганно просыпается и не может сказать, спал он или еще нет. Сознание пока не выключено. Наблюдаются внезапные короткие подергивания мышц, иногда сопровождаемые ощущением падения в бездну. В состоянии эпизодов бодрствования и переходной стадии 1 человек около 10 % ночи.
После нескольких минут первой стадии картина электрических процессов мозга меняется: появляются более высокие ЭЭГ-волны, перемежающиеся со спорадическими быстрыми волнами, так называемыми сонными веретенами. Признаками второй стадии сна являются затухающие переходные процессы, так называемые К-комплексы (название восходит к схожести амплитуды колебаний с буквой К — надо сказать, при большой доле фантазии). На этой стадии глаза уже спокойны, веки плотно закрыты. Тонус мускулов по сравнению с фазой бодрствования заметно снизился. Организм начинает обосабливаться от внешней среды. Почти все сомнологи исходят из того, что именно эта стадия может рассматриваться как собственно начало сна. Тем не менее и на ней сознание еще не вполне отключено. Это видно по тому, что даже человека со здоровым сном в таком состоянии относительно легко разбудить. Люди с нарушениями сна, проснувшиеся на данной стадии, часто утверждают, что еще не засыпали. Очевидно, что во время сна их неясные мысли продолжали кружить сами собой. В стадии легкого сна человек проводит примерно половину всего времени сна.