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

Изначально циклические изменения в природе, связанные с чередованием дня и ночи, сами по себе могли приостанавливать или запускать определенные биохимические реакции в одноклеточных организмах, которые происходили в некоторой последовательности и на пользу организму. Такое положение вещей, скорее всего, существовало много сотен миллионов лет. Однако, будучи совершенным приспособлением к окружающей среде, синхронизация внутреннего ритма с предсказуемыми изменениями извне в то же время накладывала очень серьезные ограничения на дальнейшее развитие и завоевание новых ниш, включая как пространственные, так и временны́е. В некоторый переломный момент оказалось, что находиться в полной зависимости от внешних факторов, как бы комфортно это ни было, не слишком эффективно. Вот тогда произошла революция сна!

Появление сна может означать частичное освобождение от ограничений, которые налагались жесткой циркадианной программой.

Стимулом к тому, чтобы больше не зависеть от вращения Земли, стало обнаружение неограниченных возможностей, которые могут открыться, если внутренние биохимические процессы регулируются не только внешним воздействием, но и внутренней потребностью. Александр Борбели писал: «Циркадианный ритм покоя-активности обычно синхронизируется с циклом дня и ночи и таким образом способствует адаптации организма к окружающей среде. Однако такой жесткий контроль поведенческого паттерна, который осуществляется циркадианными ритмами, может иметь и отрицательные последствия. Ведь таким образом периоды активности и покоя оказываются запрограммированными на то, чтобы происходить в определенное заданное время, а не в соответствии с требованиями жизненной ситуации. Таким образом, появление сна может означать частичное освобождение от ограничений, которые налагались жесткой циркадианной программой, что позволило сну обеспечивать процессы восстановления в соответствии с сиюминутными потребностями животного».

Пришло время, когда жизнь разделилась на два состояния – сна и бодрствование – в том виде, в котором мы их в настоящий момент понимаем.

Представим, что одноклеточный организм – заключенный в мембрану небольшой сгусток протоплазмы – подвергся некоторому неблагоприятному воздействию, которое повредило его мембрану. Что может быть серьезнее для организма, чем повреждение оболочки, определяющей его как индивидуум, единицу жизни и отделяющего его от окружения? Если мы случайно слегка порежем палец и тем самым нарушим целостность нашего организма, то это не только вызовет крайний дискомфорт, но и запустит множество реакций и процессов, которые предотвращают попадание инфекции и мобилизуют восстановление в настолько краткие сроки, насколько это возможно. А если биохимические и синтетические процессы выстроены таким образом, что заживление происходит более или менее эффективно в зависимости от времени суток? Естественно, в какой-то момент эволюционный процесс стал способствовать возникновению большей гибкости в плане адаптации к окружающему миру. Все большее значение придавалось не только синхронизации с внешними факторами, но и готовности формировать адекватный ответ на внешние или внутренние пертурбации, причем тогда, когда это необходимо, – вне зависимости от времени суток.

Пришло время, когда жизнь разделилась на два состояния – сна и бодрствования – в том виде, в котором мы их в настоящий момент понимаем. Это было пробуждением новой эры в развитии эволюции на Земле – избавлением от полной зависимости от капризов окружающей среды. Взаимодействия между миром извне и внутренней средой изменили направления: внешние условия, диктовавшие раньше организмам, что, как и когда должно происходить в их жизнедеятельности, уступили преимущество самим организмам извлекать выгоду из внешних изменений физических и биотических факторов. Теперь организмы могли восстанавливать энергетические ресурсы или перенаправлять их на восстановление повреждений и синтез нового генетического материала и других макромолекул тогда, когда это было необходимо, а не только с заходом солнца. Синхронизация с миром стала по-настоящему адаптивной. К внутренним циркадианным ритмам добавился механизм саморегуляции, который позволяет поддерживать постоянство внутренней среды – независимо от внеш них воздействий. Организмы стали спать и бодрствовать столько, сколько нужно было для выживания, и тогда, когда сон больше всего способствовал этому.

Движение тела и движение мысли