Сон. Почему мы спим и как нам это лучше всего удается - Питер Шпорк

Но самую важную информацию о природе и качестве сна дает все же энцефалограмма. На ЭЭГ, снятой у меня в Базеле, доминируют неза­долго до отхода ко сну, пока я еще возбужден и активен, нерегулярные бета-волны. Это совершенно нормально — такой ритм типичен для со­стояния возбуждения и напряженного внимания, причем он тем быст­рее, чем сильнее напрягается мозг. Позже, когда я уже лежу в кровати и постепенно расслабляюсь, появляются ровные альфа-волны — несом­ненный показатель погружения в себя и успокоения.

Теперь я нахожусь в состоянии, напоминающем медитацию или са­могипноз. Я еще не сплю, но полностью расслабился, а значит, готов к путешествию на бессознательную сторону ночи.

В полусне

В период засыпания миллиарды нейронов головного мозга затевают лю­бопытную игру. Они синхронизируют свою активность еще сильнее, чем на стадии альфа-ритма, а возбудимость их в то же время снижается. Та­кое впечатление, что они все больше сосредоточиваются на себе и своей взаимной связи и все меньше готовы откликаться на внешние раздражи­тели. Это нагляднее всего проявляется в синхронном повышении и пони­жении напряжения. Ритм электрической активности мозга замедляется.

Моя ЭЭГ не является исключением: постепенно в альфа-ритме все чаще мелькают волны почти вдвое большей длины. Эти тета-волны типичны для легкой дремоты, однако она еще не завладела мною пол­ностью. Я нахожусь в переходном состоянии между сном и бодрство­ванием, которое продолжается обычно несколько минут, — в полусне, который специалисты называют «первая стадия сна».

Мышцы тела расслабляются, и поэтому иногда та или иная конечность сильно вздрагивает, откликаясь на незначительные сигналы. Это знакомые каждому, совершенно нормальные при засыпании движения. В состоянии бодрствования антагонист вздрагивающей мышцы немедленно рефлекторно среагировал бы на неправильную деятельность своего коллеги. Но сейчас его напряжение настолько снижено, что он не отзывается.

Я задремываю и то и дело на мгновение погружаюсь в сон — и тут же снова выныриваю. Ясных мыслей у меня сейчас, вероятно, не возникает, а если бы даже и возникали, позже я не мог бы их вспомнить, поскольку постоянное мгновенное засыпание каждый раз стирает краткосрочную па­мять. Следовательно, уже на этой стадии мозг временно отключается от внешнего мира, причем как раз тогда, когда возникают тета-волны.

Уильям Демент, организовавший в 1970 г. в Стэндфордском универси­тете в США один из первых в мире центров исследования сна, доказал это более 30 лет назад с помощью пугающе простого эксперимента. Лежащим в постели подопытным фиксировали веки так, чтобы они не могли морг­нуть или закрыть глаза при засыпании. При этом каждые несколько минут в лицо им светили яркой лампой. Подопытный, увидев вспышку, должен был нажать кнопку. Одновременно снималась энцефалограмма.

Этот эксперимент, граничащий с пыткой, удавался потому, что подо­пытным в предшествующую ночь почти не давали спать, так что они на­ходились в состоянии крайней усталости. Поэтому, несмотря на принуди­тельно распахнутые веки и неуютную обстановку, они постоянно впадали в легкий сон и не замечали вспышки. Если сразу вслед за этим подопытные просыпались или бывали разбужены, они отрицали, что спали, и утверж­дали, что никакой вспышки просто не было. Но исследователи, конечно, точно знали, что вспышка была, и получили неоспоримый результат: вся­кий раз, когда подопытные не реагировали на свет, их ЭЭГ регистрировала типичные тета-волны с частотой примерно 5 колебаний в секунду.

«Отныне мы могли определить начало сна как момент, когда однозначно и явственно меняется рисунок волн электрической активности мозга, — вспо­минал позже Демент. — Сон наступает тогда, когда мозг захлопывает окош­ко и отгораживается от внешнего мира». Правда, на протяжении нескольких минут орган мышления то приоткрывает, то снова закрывает это окошко.

О легком и глубоком сне

Итак, в полусне бодрствующее и сонное состояния некоторое время бо­рются друг с другом. Тета-, альфа-, а порой и бета-волны добиваются каждая для себя доминирования на ЭЭГ. Если мы внутренне не слишком возбуждены и вокруг не возникает помех, сон побеждает. С этого мо­мента ЭЭГ регистрирует почти исключительно тета-волны.

Только теперь можно считать, в соответствии с определением, что мы по-настоящему заснули. Наступила вторая стадия сна. В этой фазе на ЭЭГ впервые появляются два специфических рисунка, типичных для спящего мозга. Во всем мире ассистенты, оценивающие по одним и тем же правилам показания сомнограмм, видят в них первое несомненное свидетельство того, что подопытный окончательно перебрался в таинственный мир сна.

Десять секунд из пяти типичных ЭЭГ различных состояний сна и бодрс­твования

Первый рисунок похож на поперечно лежащее веретено, почему и назы­вается «сонным веретеном». Продолжается такой ритм чуть меньше секун­ды и напоминает постепенно раскачивающиеся вверх и вниз альфа-волны. В этот момент, начавшись в определенном участке промежуточного мозга, по всему мозгу от нейрона к нейрону распространяется небольшой всплеск возбуждения. Все больше нейронов поблизости от электрода присоединя­ется к быстрому, энергичному ритму, вместе они устраивают краткий, но отчетливо регистрируемый концерт, а затем снова теряют интерес друг к другу и погружаются в анонимность низких тета-волн. Второй надежный признак сна — это К-комплексы, единичные боль­шие волны, которые на 0,5-1 с выделяются на ЭЭГ, словно цунами пос­реди мирной зыби спокойного моря. В эти мгновения нейроны особен­но хорошо синхронизированы и почти не способны к внезапному воз­буждению. Зато их электрическая активность постоянно поднимается на удивительно высокий уровень, а затем также заметно падает.

Этот «легкий сон», который даже неспециалисты при минимальной тренировке легко распознают на ЭЭГ по характерному рисунку тета- волн, несколько раз в минуту прерываемому сонными веретенами и К-комплексами, — то состояние, в котором мы пребываем в течение ночи чаще всего. Во второй стадии мы проводим примерно половину времени сна — для человека, прожившего 75 лет, это составляет около двенадцати с половиной лет жизни.

Но сначала легкий сон — всего лишь переходная стадия, занимающая примерно 15 мин. Затем К-комплексы возникают все чаще и становятся длиннее. Скоро вместо единичных волн необычно большой амплитуды перед нами появляются целые отрезки высоких гор и глубоких впадин с частотой колебаний от 1 до 4 раз в секунду. Это знаменитый дельта-ритм, посланец глубокого сна, который специалисты называют также дельта­сном. Похоже, данное состояние настолько важно для здоровья всех вы­сокоразвитых животных, в том числе и человека, что организм старается получить его тем больше, чем дольше до этого ему не удавалось спать.

Сперва мы снова оказываемся в переходной фазе, где чередуются тета- и дельта-волны. Она называется третьей стадией сна — это легкий глубокий сон, от которого нас уже довольно трудно разбудить. Отсю­да совсем недалеко до четвертой стадии — настоящего глубокого сна, особенно полезного для организма. Разбудить человека на этой стадии очень трудно, а если все же удастся, можно ожидать, что он будет в пре­скверном настроении. В отличие от выхода из легкого сна по пробужде­нии мы не сразу понимаем, где мы и что мы, и привыкание к яви нередко занимает несколько минут.

В четвертой стадии тета-волны практически исчезают, сонные вере­тена и К-комплексы едва распознаются. Теперь на ЭЭГ виден лишь рав­номерный до скуки, зато с большим размахом колеблющийся вверх- вниз узор дельта-сна. В последние годы его исследованием занимаются несколько исследовательских коллективов под руководством крупней­ших сомнологов. Ученых интересует, чем, собственно, заняты нервные клетки, когда их электрическая активность строго синхронизирована и протекает хоть и медленно, но так интенсивно, что на ЭЭГ возникают огромные, растянутые в длину волны.

Все большее число исследователей склоняется к мнению, что мозг в такие моменты закладывает на многих уровнях важнейшие основы на­шей способности припоминания. Все больше данных свидетельствует о том, что в фазе дельта-сна происходит интенсивная обработка все­го пережитого в предшествующие несколько дней. Мозг отрабатывает вновь выученные движения, повторяет формулы или новые слова, взве­шивает, сравнивает и сортирует показания чувств и снабжает их эмо­циональными связями.

Третье состояние

«Упанишады» — один из древнейших в мире философско-богословских текстов. В 800-600 гг. до н. э. брахманы сформулировали в них важней­шие догматы индийской религии. Известный сомнолог Александр Бор- бели из Цюрихского университета обратил мое внимание на то, что в этой древней книге говорится о четырех формах человеческого бытия: бодрствование, глубокий сон, дрема со сновидениями и сверхсознательное состояние подлинного Я.