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

Строительство началось в заповедном месте с северной стороны озерка Эсс[61], где в естественных условиях можно было наблюдать за птицами – утками и гусями. Название местности Зеевизен[62] было специально придумано для адреса нового института. Юргена Ашоффа, который начал научную карьеру в 1952 году в Институте медицинских исследований им. Макса Планка в Гейдельберге, наблюдая за ритмами активности животных и человека, уговорили переехать «в провинцию», обещав золотые горы в виде руководства собственной лабораторией. Исследования биологического времени у живых организмов стала основной темой отдела Ашоффа. Наблюдения начались с животных – дневных и ночных; за изменениями их циркадианных ритмов в зависимости от воздействия внешними раздражителями пристально следили, результаты анализировали в стенах специально отстроенных для группы Ашоффа корпусов института, открытого в 1958 году.

Закономерность, названная правилом Ашоффа, о зависимости циркадианных ритмов от света, была выведена уже здесь. Но главное: Ашофф максимально расширил область своих исследований – он стал следить за человеком. Как люди ведут себя без знания времени?

Как у них работают биологические часы? Как быстро они замедляются, если их дополнительно не заводить? Как долго за «собственные сутки» можно бодрствовать и спать? Какие другие ритмические процессы, помимо «сна-бодрствования» и цикличности суточного изменения температуры тела, зависят от внешних влияний? Интереснейшие вопросы! И важные. Так с чего начать исследования? С планирования оригинального эксперимента.

Холодильник – почтовый ящик

В 1963 году в старом бункере вермахта провели первую серию наблюдений. Результаты оказались такими интересными, что был выделен бюджет и построена целая научная исследовательская лаборатория под землей. Туда до сих пор ведет неширокая бетонная дорожка. В период с 1964 по 1989 год в этом уникальном месте за метровой в ширину стеной и тяжелой железной дверью провели 418 исследований, в которых участвовали 447 добровольцев. Исследования могли длиться до шести недель – чтобы установить равновесие внутренних часов, требовалось время. Жить здесь можно было лишь в ритме своего организма: ложиться спать, когда чувствовалась усталость и потребность во сне; спать – примерно треть «своих суток» – и просыпаться отдохнувшим; вставать, когда было пора начинать новый день, и его довольно активно проводить до сна. Кто-то дописывал здесь научные диссертации, и все придумывали разные способы для определения конкретных промежутков времени, чтобы как-то ориентироваться с их помощью.

Квартирка в бункере состояла из комнаты, которая выполняла множество функций: спальня, она же спортивный зал, комната для отдыха и работы – на одном из столов стояли несложные в управлении многоканальные приборы-регистраторы; небольшая ванная комната и кухня были отделены. Холодильник находился вне квартиры, в помещении «связи с внешним миром» – но две двери, которые вели туда, были снабжены специальными замками: наблюдаемые и наблюдатели ни в коем случае не пересекались. В холодильнике было несколько отделений: для заказанных продуктов – список участник составлял по мере желания и потребностей – и для баночек с анализами. Письма – единственная связь испытуемых с внешним миром – оставляли тоже здесь.

Не все участники бункерного эксперимента решались уйти на изоляцию на длительное время (в среднем исследования планировали на месяц), но когда объявлялось об окончании «работы», то многие, по воспоминаниям организаторов, огорчались, что пришло время покидать свои лабораторные кельи. Ошеломление ждало всех без исключения. Несмотря на ведение собственного отчета времени, каждый выходящий из эксперимента ошибался в дне недели и времени суток. Каждый, включая самого профессора Ашоффа. Он, проведя в бункере десять дней, удивился, что последнюю «ночь» начал в три часа дня. В истории исследований остался зафиксированный случай, который отметили как «исключительный»: один участник, закончив экспериментальную жизнь через пять недель, был уверен, что прошло только три! Смириться с исчезнувшими двумя неделями он долго не мог. Куда сбегало время из-за закрытых дверей?

Мешающие «цайтгеберы»

Как иголка в стоге сена, потерянное время растворялось в собственных представлениях о нем – это был один из выводов исследователей. Биологические часы существуют, их ритм не зависит от солнечного света, но у каждого человека он свой. Как в том особенном случае с потерей двух недель: цикл циркадианного ритма участника эксперимента составил примерно 50 часов.