Сон под микроскопом. Что происходит с нами и мозгом во время сна

В дальнейшем, однако, оба этих необычайно талантливых исследователя сменили объект и область своих научных интересов: Лев Мухарамович занялся изучением сна морских млекопитающих и сделал в этой области ряд замечательных открытий, о чем упоминается в книге Вязовского и Карлин, а Риццолатти прославился открытием в мозге обезьян так называемых зеркальных нейронов и даже выдвигался на Нобелевскую премию. В итоге эти ранние опыты и их интерпретация были полностью забыты. А ведь из них следует принципиальной важности вывод: нейрофизиологическая «цель» сна состоит, скорее всего, не в «переработке информации, полученной в предшествующем бодрствовании», а именно в радикальной перестройке всех рефлексов бодрствования для нормального протекания периодов адаптивной неактивности – сна.

Можно предположить, что биологическая роль сна эволюционно усилилась за счет синхронизации и связи некоторых физиологических функций (в первую очередь тех, которые не связаны с обязательным вовлечением центральной нервной системы: обменных, эндокринных, иммунных и т. п.) с периодами сна и бодрствования; аналогично циркадианному циклу, который регулирует различные физиологические параметры, такие как секреция гормонов и температура «сердцевины» тела, в соответствии с суточными ритмами. Вязовский и Карлин подробно пишут о том, как все процессы в организме животного и человека подчинены этой ритмике; ее нарушение вызывает десинхроноз со всеми его хорошо изученными последствиями и резко снижает выживаемость особи в дикой природе. В то же время, например, хомячки с экспериментально разрушенными супрахиазмальными ядрами прекрасно выживают в условиях вивария, питаются и размножаются. Все физиологические функции у них протекают нормально, но хаотично распределены во времени. Аналогичным образом между сном и жизненными процессами, которые во время него происходят, имеется жесткая временнáя, но не причинно-следственная связь.

Некоторые результаты исследований сна животных, о которых упоминают Вязовский и Карлин, ранее казавшиеся необъяснимыми (например, такие: отсутствие быстрого сна у дельфинов; организация сна у ушастых тюленей, которая меняется радикальным образом в зависимости от того, спит животное в воде или на суше; сокращение суточной продолжительности сна до 40 минут у птиц при многодневных «беспосадочных» полетах – без последующей «отдачи» при возвращении в гнездо), похоже, хорошо «укладываются» в рамки предлагаемого в их книге «надорганизменного», «популяционного» подхода к пониманию функции сна.

Такой подход логически приводит к некоторым интересным следствиям. Во-первых, биологическую роль сна можно понять, только изучая сон у животных в дикой природе. У человека, домашних и лабораторных животных, в условиях зоопарка – обнаружить ее невозможно. Нарушения сна разрушительны для организма из-за того, что при этом нарушаются важнейшие для организма процессы, происходящие во сне, но не из-за расстройства самого сна. Для проверки этого предположения можно, например, предложить такой эксперимент: в естественной (или полуестественной) среде, где есть не только мыши, но и кошки, есть смены дня и ночи, погоды и времен года, пищи то вдоволь, то ее нет совсем, и т. д. и т. п., находятся две колонии мышей; в одной – контрольные, в другой – генетически модифицированные, с минимальной продолжительностью сна. Если гипотеза верна, то колония контрольных мышей будет сохранять стабильность на протяжении по крайней мере нескольких лет, а колония мутантов – постепенно деградировать. Тщательное изучение этих колоний современными методами позволит пролить свет на эволюционную роль сна.

Другое следствие касается сна человека. На протяжении многих десятилетий сомнологи на вопрос об оптимизации сна, сокращении его продолжительности и т. п. отвечали отрицательно, ссылаясь на важнейшие жизненные процессы, происходящие во время сна, и тяжелые последствия его депривации. Однако если приведенные выше рассуждения верны, то теоретически возможно подавление систем генерации сна (по крайней мере до определенных пределов) путем фармакологического воздействия – без когнитивных нарушений и вреда для здоровья.

В популярной литературе часто встречаются выражения «тайна сна», «загадка сна»… Но, быть может, «ларчик открывается просто»? Торможение экстеро- и интероцептивных систем, которое всегда воспринималось как средство, необходимое для выполнения сном своей неизвестной целевой функции, на самом деле, возможно, и является его (сна) единственной «тайной» целью.

Владимир Ковальзон,

доктор биологических наук,

главный научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова Российской академии наук,

руководитель секции сомнологии Физиологического общества им. И. П. Павлова,

председатель правления Национального сомнологического общества

Приложение 1 Аннотированный указатель некоторых научных терминов, которые используются в книге