Первые годы после открытия быстрого сна ознаменовались всевозможными открытиями, с ним связанными. Были уточнены его тонические, то есть существующие во время всего периода, и фазические, то есть кратковременные, проявления. К первым относят характерные изменения в электроэнцефалограмме, резкое падение мышечного тонуса, особенно мышц шеи и лица (до биоэлектрического «молчания» на электромиограмме), усиление мозгового кровотока, а ко вторым — быстрые, скачкообразные движения глаз, подергивания мышц, колебания сердечного ритма, дыхания и кровяного давления. У животных, кроме того, поднимается температура мозга и появляется особый ритм биотоков в мозговых структурах, связанных с организацией инстинктивного поведения и эмоциональных процессов.
Но самое замечательное в том, что быстрый сон оказался связанным со сновидениями. В 80-90% случаев те, кого будили во время быстрого сна, сообщали, что они только что видели сновидения, и охотно рассказывали его. Если же их будили хотя бы через несколько минут после окончания быстрого сна, они забывали большую часть своего сновидения. Дементу и другим исследователям удалось опровергнуть два укоренившихся заблуждения. Раньше считалось, что есть люди, которые видят сны, и есть люди, которые снов не видят. А оказалось, что сновидения бывают у всех без исключения, просто одни их помнят, а другие нет. Думали также, что сновидение длится лишь секунды, а оказалось, что оно может длиться целых полчаса. Действие, происходящее в сновидении, занимает иногда столько же времени, сколько продолжалось бы оно в реальной обстановке.
У новорожденного быстрый сон составляет более 50% общей продолжительности сна, у ребенка до двух лет — 30%, от двух до пяти — 20%, от пяти до тринадцати — 10%, у взрослых — от 15 до 25%. Видят ли сны новорожденные, мы обсудим позже; мы же с вами, без сомнения, их видим, причем видим буквально, так как быстрые движения глаз означают, что мы смотрим. И учащенное наше дыхание, и переменчивый пульс, и повышенное давление — все это не что иное, как вегетативный аккомпанемент к «смотрению» снов, за которым, с одной стороны, скрывается усиленный обмен веществ со значительным расходом энергии, а с другой — недвусмысленные волнения и переживания, иногда прямо эмоциональные бури. Вот вам и отдых!
А каково процентное соотношение между всеми стадиями сна? По нашим данным I стадия занимает в среднем у здорового взрослого человека 12,1% ночного сна, II стадия — 38,1%, стадия — 14,2%, IV стадия — 12,1%, а быстрый сон — 23,5%.
Быстрый сон глубже медленного. В его организации участвуют древние отделы мозга. Младенцы отдают предпочтение ему. Некоторые ученые на этом основании полагают, что в ходе эволюции он появился раньше медленного. Однако положение дел в филогенезе заставляет думать обратное. Быстрый сон появляется у птиц и занимает у них 0,1% сна. У кролика быстрый сон не превышает 3%, у овец тоже, у крыс он достигает 10%, у кошек — 20%, у обезьян — 10%. Многое говорит за то, что длительность быстрого сна находится в прямой зависимости от величины тела и продолжительности жизни и в обратной — от интенсивности основного обмена. А отчего у кролика так мало быстрого сна, а у кошки много? Закономерность видна и тут. Кошка — двоюродная сестра хищников, а кролик их обычная жертва. Животные-охотники могли сколько угодно видеть сны, а их жертвы не имели права. Вот почему у всех жвачных быстрый сон так же короток, как и у кролика. Жвачные жуют свою жвачку всю ночь. Они спят с открытыми глазами и жуют. Чтобы жевать, им приходится держать голову и шею выпрямленными. Если их мышцы ослабнут и голова опустится, жевать им не удастся. Может быть, у них нет быстрого сна и сновидений еще и по этой причине?
Быстрый сон — что же это такое? Глубина и поверхностность, пассивность и активность — все переплетено в нем самым причудливым образом. Полно, да сон ли это! Не бодрствование ли это, обращенное вглубь? А может быть, это третье состояние, третья форма жизни? Первая — бодрствование, вторая — медленный сон, третья — быстрый. Такие мысли приходили в голову многим исследователям, когда они начали сталкиваться то с одним, то с другим парадоксом быстрого сна.
В подземных пещерах
Не следует думать, однако, что все парадоксы связаны с быстрым сном. Всякий сон удивителен. Мы заговорили о животных — вот где целая сокровищница парадоксов!
Зачем трижды за ночь поет петух? Чтобы куры не впадали в беспробудный сон и были бы настороже? Слишком примитивное объяснение — все равно ни курице, ни петуху не найти укрытия от хищника. Петухи и куры, впрочем, спят и бодрствуют в определенное время. Но спят ли инфузории, улитки, устрицы, раки — точно неизвестно. Когда речь идет о низших ступенях филогенеза, правильнее, пожалуй, говорить о смене периодов активности и покоя. Вот насекомые, земноводные, рыбы, птицы и млекопитающие — те спят бесспорно.
Но они не только спят и бодрствуют. Болотные черепахи и серые вараны около 45% своей жизни проводят в состоянии, которое представляет собой смесь пассивного бодрствования с катаплектической неподвижностью. Спят они или бодрствуют, не поймешь. Вместе с тем есть у них и настоящий сон, болотные черепахи отводят ему 29% жизни, есть и несомненное бодрствование — 26%. В таком же загадочном состоянии проводят 18% своего времени и куры. Может быть, это полубодрствование-полукатаплексия и есть самая древняя форма сна?
В каких только позах не спят животные! Львы любят спать на спине, скрестив на груди мощные лапы; спят на спине бурые медведи, и лапы их торчат во все стороны. Слоны ложатся спать на брюхо, подперев голову бивнями, а горный козел, обладатель больших и тяжелых рогов, вынужден, тоже ложась на брюхо, запрокидывать голову далеко назад, чтобы упереть рога в землю. Во сне самки охраняют детенышей: мышь закрывает собой мышат, распластавшись как одеяло; белая медведица спит на боку, прижимая детеныша лапой к груди. Кто спит крепко и видит сны, тому опасно спать в одиночку. Поэтому лисы, ложась спать, обвивают друг друга хвостами, а слоны прижимаются друг к другу боками.
Млекопитающие стараются принять такую позу, при которой максимально бы расслаблялись мышцы; лапами они часто закрывают голову. Собаки и кошки лежат свернувшись, коровы и козы спят стоя, иногда полулежа, держа голову прямо. Лошади тоже могут спать стоя. Рыбы стоят без движения, спрятавшись за камнями, некоторые ложатся на дно, зарываются в песок. Зарываются в песок и крокодилы.
А некоторые словно бы совсем не спят. Не спит кукушка, хлопоча круглые сутки неведомо над чем. В непрерывном движении пребывает пчелиное семейство. Каждые полторы минуты, шевельнув хвостом, высовывается из воды дельфин: ему нужно вдохнуть воздуху. День и ночь носятся взад и вперед под водой акулы. У них, как и у дельфинов, нет воздушного пузыря, который поддерживает на плаву костистых рыб, а их жабры только тогда снабжают их кислородом, когда вода струится через них с большой скоростью. Спят ли они? Скорее всего спят, просто периоды сна у них необычайно коротки и раздроблены. Что может помешать им спать на ходу? Птицам ведь ничто не мешает спать на лету.
Большинство птиц спит стоя, спрятав голову под крыло и иногда поджав одну ногу. К вечеру они собираются в большие стаи, певчие птицы поют вечерние песни, потом все отправляются в определенные места для ночевок. Вот уже много десятилетий все московские вороны слетаются на ночь со всех концов столицы на Воронцово поле и облепляют там все деревья и крыши. Засыпают птицы не сразу: перед сном они ссорятся, болтают, воркуют.
Но интереснее всего — сон на лету. Довольно долго орнитологи думали, что перед отлетом в южные края аисты стараются выспаться, но, как выяснилось недавно, за несколько недель до отлета их охватывает дорожная лихорадка, и они возбуждаются сильнее, чем человек, упаковывающий свои чемоданы перед отъездом в отпуск. Только изредка они бросают свои дела, чтобы немного подремать. За это время они теряют в весе. Чтобы узнать, спят ли они в полете, орнитологи прикрепили трем аистам на груди приборы, записывающие работу их сердца, крыльев и кровеносной системы. Результаты записи передавались на бесшумно летевший неподалеку от птиц планер. Обнаружилось, что аисты в полете дремлют. Утомившийся аист перелетает в центр косяка и закрывает глаза. Слух у него при этом обостряется, спереди и сзади он слышит щелканье крыльев и не теряет направление и высоту. За десять минут аист набирается сил и перелетает в голову или в хвост косяка, уступая место другому.
Установить истинную продолжительность сна у животных очень трудно. Было прежде такое правило: чем меньше животное и чем оно подвижнее, тем меньше оно спит. Но этому правилу не подчиняется акула. Думали также, что меньше спят животные, у которых мало отношение веса головного мозга к весу спинного. И это оказалось ошибочным. Одни лишь наблюдения за поведением животных ничего не дают: неподвижные могут бодрствовать, а движущиеся — спать на ходу. Наблюдения приходится дополнять электрофизиологическими исследованиями. В этом отношении хорошо изучены обезьяны, обедающие, как и мы, монофазическим ночным сном — сном с одним длинным периодом. Макаки-резусы активны в течение суток 12-16 часов, гамадрилы тоже; перед сном они оживляются, кричат и дерутся. Сон у них прерывистый и чуткий: через каждые два часа сна наступает полчаса бодрствования. Гамадрилы спят во всех положениях — сидя, лежа на боку, на спине, на животе. Во время сна повизгивают, вскакивают, переходят с места на место. Многие человекообразные обезьяны перед сном, подобно людям, стелют себе постель.
Картина, как мы видим, пестрая — кто спит на спине, кто на животе, кто стоя, кто сидя, а кто и повиснув на дереве вниз головой. У одних глаза открыты, у других закрыты. Одни находятся в покое, другие летят в поднебесье. Вспомним также, что масса животных спит не ночью, а днем. И это не только совы, филины или летучие мыши. Днем спят ночные бабочки, сомы и налимы, шакалы, гиены, барсуки, дикобразы, австралийские медведи коала, гиппопотамы. Почему они выбрали для бодрствования ночь? Многие из них обязаны этим устройству своей сетчатки. Голуби, например, вынуждены ночью спать, потому что у них сетчатка состоит из одних колбочек — фоторецепторов, реагирующих только на дневной свет. А филин обладает одними палочками, восприимчивыми лишь к сумеречному освещению, днем он просто-напросто слеп, хотя глаза его и открыты. Для кошки раздражителем нервной системы тоже служит темнота, поэтому-то она и спит целый день, а ночью гуляет по крышам.
Любопытный феномен — зимняя спячка в странах с холодным и умеренным климатом и летняя спячка в жарких странах. Когда температура воздуха понижается до +5°, укладываются спать бабочки и жуки, черви, лягушки и жабы, ящерицы, змеи, летучие мыши, ежи, медведи. Водоросли, инфузории и амебы принимают шарообразную форму и укутываются в толстую предохранительную оболочку. Карпы, караси, сомы и лини зарываются в ил. В одиночку и семьями располагаются на подземную зимовку хомяки, суслики, сурки, бурундуки. Норы у них глубокие, до двух-трех метров, и температура там ниже нуля не опускается. Хватает места и для зверька, и для запаса орехов, зерен и семечек.
Однажды зоологи обследовали места зимней спячки летучих мышей в подземных пещерах под Берлином и обнаружили в одной из них около пяти тысяч зверьков в спячке. Это были большие ночницы, ушаны и широко ушки. Спали они и в пещерах, и в соединяющих пещеры подземных ходах, прицепившись к потолку и к выступам стен задними лапами и повиснув вниз головой. В таком положении они проводят почти полгода. А суслики-песчаники спят девять месяцев в году. В конце июля они впадают в летнюю спячку, а потом летняя переходит в зимнюю. В жарких странах на дне высохших водоемов спят зарывшиеся в ил рыбы. Когда высыхают растения, черепахи, лишенные корма, засыпают до зимы. В глубоких норах под землей спят, свернувшись в клубок, змеи.
Перечислить всех, кто впадает в спячку, невозможно. Зоолог Н. И. Калабухов в своей книге «Спячка животных» приводит такую статистику: из 103 видов наземных позвоночных, встречающихся зимой в пределах Орловщины, к 36 относятся животные, которые ложатся на зиму спать. «Если же учесть, — пишет Калабухов, — что виды беспозвоночных рыб, земноводных встречаются в значительно большем числе, чем относительно немногочисленные виды млекопитающих и птиц, проводящих зиму в активном состоянии, то можно с уверенностью сказать, что в наших широтах всех животных, находящихся зимой в оцепенении, во много раз больше, чем животных, находящихся в бодрствующем состоянии».
Во время спячки температура тела у млекопитающих снижается до нуля, а у некоторых даже до пяти градусов мороза! Спящие животные всего на доли градуса теплее окружающего воздуха. Редкая теплокровная рыба даллия, живущая в водоемах Чукотки и Аляски, засыпает, когда водоемы промерзают насквозь. Если кусок льда со вмерзшей в него даллией положить в таз с теплой водой, она оживает, как только растает лед. Поразительно, что в тканях даллии даже при очень низкой температуре не образуются кристаллики льда, которые могут разорвать их клетки и ткани. У всех прочих гипотермическое состояние управляемо: мозговые регуляторы не дают температуре упасть ниже критического уровня, который грозит гибелью. В опытах на ежах было обнаружено, что снижение внешней температуры ведет почти к полному исчезновению мозговых биопотенциалов; сохраняются они только в одной структуре — в гиппокампе.
У спящих млекопитающих раз в десять снижается газовый обмен, а дыхание в сорок раз. Свернувшийся в клубочек еж делает еле уловимый вдох один раз в минуту. Сердце бьется еле-еле. Но удивительнее всего, что оно бьется и при нуле градусов, и при минус пяти. Ведь у всех других, не спящих зимой животных сердце останавливается при температуре тела в 15° С. Перед спячкой у животных начинается перестройка деятельности гормональной системы. Они накапливают жир, витамины, в том числе витамин Е, тормозящий обмен веществ, необходимые ферменты. Отложенный про запас жир неодинаков. Есть так называемый бурый жир, который обволакивает внутренние органы. Это не добавочная теплоизоляция, а обогревательная система.
Потребность или роскошь?
Для человека спячка — состояние патологическое; если человек спит сутками, значит, он болен. Мы иногда любим поспать лишнее в дурную погоду, вот и все. И. И. Остромысленский делил сон на «повелительный», целиком определяемый потребностями организма, и «волевой», вызываемый нашим желанием. Редко когда наш «волевой» сон длится более двух-трех часов. «Повелительный» же сон зависит, в основном, от возраста.
Новорожденные спят в сутки часов шестнадцать с небольшим; раньше думали, что гораздо больше, но электроэнцефалограмма показала, что это не так. В общей сложности пять или шесть младенцы лежат неподвижно, с закрытыми глазами, но не спят, а словно о чем-то размышляют. Сначала самый долгий период непрерывного сна не превышает у них четырех часов, днем они спят почти столько же, сколько и ночью, но уже через три недели период этот растягивается до восьми часов, причем ночью они спят вдвое больше, чем днем. А годам к пяти сон у детей становится монофазическим: сутки четко делятся на период сна и период бодрствования. Затем человек расстается с дневным сном.
Сладкий дневной сон
Древние мудрецы учили, что дневной сон взрослого человека должен длиться самое большее шестьдесят вздохов, то есть около четырех минут. Это было весьма разумно. Если человек проспал ночью не менее восьми часов, продолжительный дневной сон ему совсем не нужен. Однако мы воздерживаемся от советов, хотя и стоим на точке зрения Евмея и древних мудрецов. Если у вас есть возможность поспать днем, вы этого очень хотите и можете быстро заснуть, спите на здоровье!
И вот вы засыпаете. Голова ваша клонится на грудь, книга выпадает из рук. Вы подхватываете ее, читаете одну и ту же строчку несколько раз, но тщетно. Вы спите. Перед тем как окончательно погрузиться в сон, вы пробормотали какую-то бессмысленную фразу. С вами это случается редко, но все-таки случается.
Разговоры во сне
В журнале «Нью стейтсмен» была напечатана коллекция фраз, которые люди произносят во сне. Оказалось, что, засыпая, люди часто говорят в рифму. Некий мистер Синглтон из Лондона, по его собственному признанию, сказал однажды: «Only God and Henry Ford have no umbilical cord» — «Только у Бога и Генри Форда нет пуповины». Шотландский психиатр Освальд сам поймал себя на том, что как-то произнес фразу, которую на русский можно перевести так: «Однако это довольно недокринно». У него получился неологизм, неизвестно, что означающий. Засыпая, многие из нас нечаянно изобретают неологизмы; почти каждый может поймать себя на этом.
Изредка мы слышим и чужие голоса — кто-то зовет нас но имени. Мы просыпаемся на миг, сознаем, что это ошибка, и засыпаем вновь. Голоса могут сопровождаться зрительными образами. Через несколько минут наши близкие могут заметить у нас так называемые миоклонии — сокращения в какой-нибудь группе мышц, совершающиеся неритмично и несинхронно. Вскоре они пропадают. Мы даже можем проснуться от них с сильно бьющимся сердцем и учащенным дыханием, но быстро заснем опять.
Зевота — загадка природы
По классической схеме сну предшествует состояние, когда утрачивается интерес к окружающему, появляется вялость, мы потягиваемся, зеваем…
Зевота — одно из загадочных явлений, которыми так богат сон и все, что с ним связано. Это сложный акт, в организации которого участвует несколько мозговых систем. Мышечный механизм зевоты изучен досконально, но что ее вызывает и зачем она, неизвестно. Мы зеваем от скуки и от сниженного уровня бодрствования, но иногда зеваем и от волнения, «на нервной почве», а иногда — решительно без всякой «почвы». Что за наваждение? Некоторые утверждают, что зевота вызывается недостатком кислорода, но откуда берется этот недостаток?
Зевота заразительна — вот еще одна загадка. Стоит в компании или в вагоне зевнуть одному, как вслед за ним начинают зевать другие. Появилась остроумная идея, что зевота у наших далеких предков, еще не владевших речью, служила сигналом ложиться спать. Но для чего им был такой сигнал и почему мы сладко зеваем утром, после сна, особенно когда никуда не торопимся?
Засыпая на ходу
В обычных условиях человек, собирающийся спать, ложится. Но если условия необычны, а обстоятельства благоприятствуют сну, человек может спать в любой позе.
Часовой может заснуть на посту, опершись о винтовку, водитель — за рулем, пассажиры — сидя на скамьях в трамвае или в метро. В прежние времена булочники месили тесто во сне, Фритьоф Нансен и его спутники спали во время ходьбы на лыжах. И водителей, и пассажиров, и булочников, и путешественников — всех усыпляет одно: монотонность.
Да и чему тут удивляться, ведь с усыпляющим действием ритмично повторяющихся раздражителей мы сталкиваемся, едва появившись на свет: нас укачивают, чтобы мы поскорее заснули. Если нет поблизости никого, мы сами себя укачиваем, напевая себе знакомую песенку.
То же самое проделывают и взятые у матерей юные обезьяны: они припадают к земле и ритмично покачиваются из стороны в сторону. Нередко маленькие дети, чтобы заснуть, бьются ритмично головой о подушку. Монотонные движения в сочетании с монотонной музыкой способны погрузить танцующих в сомнамбулическое состояние. Даже жевательная резинка, по утверждению американских психологов, нагоняет сон.
Привидение в замке
Нам не кажется странным то, что днем человек ходит и говорит.
Но вызывает удивление способность человека заниматься тем же самыми во сне.
Наконец, мы спим, окончательно спим. Мало-помалу расслабляются все наши мышцы.
Многие люди, особенно старики и дети, спят с полуприкрытыми глазами. У китайцев глаза во сне всегда полуприкрыты — такое у них строение. А что, спросите вы, толку в закрытых глазах, если уши все равно открыты? Уши, оказывается, не совсем открыты. Вовремя сна в среднем ухе расслабляется маленькая мышца, обеспечивающая взаимодействие между косточками, которые воспринимают звуковые колебания. Уши хотя и открыты, но слышат они не лучше, чем видят полу прикрытые глаза.
Движение — это сон
Чего только не делают люди во сне — разговаривают, улыбаются, смеются, плачут, стонут, чмокают, морщатся, вздрагивают, жестикулируют, скрежещут зубами и даже бродят по дому.
Людей, которые бы не двигались во сне, не существует. Клейтман исследовал одного студента, который мог усилием воли заставить себя провести ночь без движений. Наутро он выглядел крайне утомленным. В среднем здоровый человек проводит ночью в движениях не более полминуты в час, и за ночь он совершает 2-5 движений. Двигательная активность возрастает циклически, каждые полтора часа, подчиняясь ритму спусков и подъемов.
Наши сотрудники изучили распределение движений по стадиям сна. Выяснилось, что в медленном сне максимальное количество движений приходится на стадии дремоты и сонных веретен. За движениями в последней стадии медленного сна часто наступает не быстрый сон, а поверхностный, и больные иногда просыпаются. Можно было предположить, что существует нечто вроде обратной связи между течением сна и активирующей системой: система включается, чтобы сон не углублялся беспредельно. А случаются ли переходы из более глубоких стадий в более поверхностные без движений? Оказалось, случаются, и гораздо даже чаще, чем с движениями, но общая закономерность остается прежней: количество переходов по мере углубления сна возрастает. В IV стадии их в полтора раза больше, чем в III стадии, и вдвое — чем во II стадии. Похоже на то, что движения — не единственный механизм, препятствующий углублению сна.
Самый распространенный тип движений во сне — миоклонические подергивания. Они наблюдаются у всех людей в первых стадиях медленного сна и в быстром сне, там они нередко сопутствуют быстрым движениям глаз. В стадии дремоты и сонных веретен бывают и более массивные подергивания, захватывающие целые мышечные группы: резкие движения корпуса, головы, рук и ног.
Западногерманский ученый У. Иованович обнаружил, что у правшей миоклонические подергивания в левой руке возникают вдвое чаще, чем в правой, а у левшей наоборот. Существует предположение, что подергивания связаны с активностью вестибулярного аппарата. Но для чего они человеку и всем животным? Пока науке это неизвестно.
Таинственные ночные странники
Продолжая тему о нарушителях спокойствия в царстве Морфея, мы расскажем о хождении во сне, именуемом в народе лунатизмом, а в медицине — сомнамбулизмом (от латинских слов «somnus» — сон, «ambulo» — ходить).
Явление сомнамбулизма известно с давних времен. Согласно древним легендам, сомнамбул влечет полная Луна, это она заставляет их, не просыпаясь, ходить по крышам, карнизам, удивительным образом сохраняя равновесие. Правда современные исследования показывают, что никакой связи с фазами Луны и действиями сомнамбул нет. Возможно, при ясной Луне их просто легче заметить, чем в облачную, безлунную ночь, потому и сложилось такое поверье.
Современная медицина определяет сомнамбулизм как способность выполнять во сне сложные, координированные и как бы осмысленные действия и полностью забывать все произошедшее ночью после пробуждения.
Сомнамбулизм встречается значительно чаще, чем это можно было бы предположить. Особенно склонны побродить во сне дети — именно в возрасте 11-12 лет происходит наибольшее количество случаев, при этом мальчики отправляются на ночные прогулки чаще, чем девочки. Также существует закономерность — чем раньше произошли первые эпизоды хождения во сне, тем вероятнее их повторение во взрослой жизни.
Вспомните, как бродит по замку, терзаясь муками совести и страхом возмездия, леди Макбет. В начале пятого акта придворная дама рассказывает врачу, что леди Макбет встает с постели, накидывает ночное платье, отпирает письменный стол, берет бумагу, раскладывает ее, что-то пишет, перечитывает написанное, запечатывает и снова ложится в постель. При этих словах входит леди Макбет со свечой:
Вот что пишет о сомнамбулизме в работе «Этюды оптимизма» русский ученый И. И. Мечников:
В одной больнице на работу сиделкой была принята истерическая девушка 24 лет, оказавшаяся сомнамбулой. Однажды ночью дежурный врач наблюдал следующую сцену. Девушка встает с постели и поднимается на чердачный этаж, где находится дортуар, в котором она раньше спала. Дойдя до верхней площадки лестницы, она открывает окно, выходящее на крышу, выходит из окна, гуляет по краю крыши на глазах у другой сиделки, с ужасом следящей за нею, входит обратно в другое окно и спускается по лестнице. В эту минуту мы видим ее, говорит дежурный врач, она ходит бесшумно, движения ее автоматичны, руки висят вдоль несколько наклоненного туловища; голову она держит прямо и неподвижно; волосы её распущены, глаза широко раскрыты. Она совершенно походит на фантастическое привидение.
В медицинской литературе описана целая семья сомнамбул, состоявшая из шести человек. По ночам все шестеро собирались в столовой, молча пили чай, а затем расходились по своим комнатам.
Правда история знает и трагические факты, связанные с действиями сомнамбулы — в 1961 году в США девушка в состоянии сомнамбулизма убила из револьвера отца и брата и ранила мать. Но это, конечно, редчайший случай.
Возникает сомнамбулизм в стадии медленного сна. Это состояние подробно описал Мечников. Он отмечал, что сомнамбулы
Нередко действия сомнамбул выходят далеко за пределы навыков и привычек. Они лазают по деревьями по крышам, ходят купаться к далекой реке. Все движения сомнамбулы совершают с ловкостью, вовсе не присущей им в состоянии бодрствования. Это всегда поражало очевидцев: идет человек по карнизу — и хоть бы что. Секрет тут как раз прост: в бессознательном состоянии у человека нет ни малейшего внутреннего напряжения, нет ни страха, ни скованности, его не заботит, что он может опрокинуть стул или свалиться с крыши, и он никогда ничего не опрокидывает и никуда не сваливается.
Вместе с тем человек в сомнамбулическом состоянии отлично ориентируется в окружающей обстановке, а следовательно, анализирует хотя бы часть поступающих к нему сигналов, извлекает из памяти какие-то сведения об известных ему действиях и предметах, необходимых для той деятельности, которую он затеял. От него можно получить ответ и добиться выполнения приказа, но о своих поступках и впечатлениях он потом ничего не помнит или помнит очень смутно. Прогулки сомнамбул завершаются крепким сном, а утром они просыпаются как ни в чем не бывало.
Героиня новеллы Андре Моруа «Дом» рассказывает о своем навязчивом сновидении, в котором она посещает очаровательный замок. Днем она не раз пытается найти его и, наконец, случайно наталкивается на него в окрестностях Парижа. Она узнает, что замок сдается, так как его хозяева больше не хотят в нем жить — каждую ночь в нем появляется привидение. Слуга узнает в гостье это привидение. Но что же помнит гостья? Только сам замок да парк вокруг. Дорога, по которой она ходит к нему каждую ночь, остается секретом бессознательной памяти.
В ритме jactatio capitis nocturna
Сомнамбулизм — сочетание патологии и нормы, уже относится к аномалиям сна. Явление это удивительно в высшей степени. Но не менее, пожалуй, удивительны и
Освальд думал сначала, что молодые люди укачивают себя после короткого периода бодрствования, но никакого бодрствования, как показала электроэнцефалограмма, не было. Иногда броски начинались во время быстрых движений глаз, а иногда и в дельта-сне, когда глаза неподвижны. Во всех случаях жизни укачивание является успокоительной реакцией; в нем ищут прибежища от страха, одиночества и печали. Может быть, это бессознательная реакция на плохой сон? А может быть, отражение каких-то ранних психологических конфликтов? Как бы то ни было, отметим пока тот факт, что раскачивание бывает как в быстром сне, так и в медленном. Факт этот, так же как и возникающий в медленном сне сомнамбулизм, свидетельствует о том, что психическая деятельность свойственна обеим фазам сна.
«Сонное опьянение»
Несколько слов о пробуждении. Во многих отношениях это процесс, обратный засыпанию.
К концу ночи сон становится беспокойным и неглубоким: увеличивается доля быстрого сна, сопровождаемая сновидениями; возрастает поток импульсов из переполненного мочевого пузыря и пустого желудка, от уставших от долгой неподвижности мышц. Ко всему этому прибавляется свет и шум проснувшегося дня. Одним пробуждение дается легко, другим тяжело, но оно никогда не затягивается так, как засыпание.
Сразу после сна работоспособность невелика, но постепенно она нарастает; этой постепенностью отчасти и объясняется тот факт, что, проснувшись, мы чаще склонны утверждать, будто не выспались, чем выразить удовлетворение сном. Само пробуждение и появление биопотенциалов, характерных для бодрствования, по времени не совпадают, между ними лежит исчисляемый секундами промежуток, во время которого мы говорим и действуем спросонок. Этот феномен часто называют «сонное опьянение».
Гипногенные зоны
В предыдущей главе мы нарисовали внешнюю картину сна. Если не считать такие явления, как сомнамбулизм и броски-раскачивания, картина эта хорошо знакома каждому. Теперь перед нами стоит более сложная задача — представить себе, что происходит во время сна внутри нашего организма.
М. М. Манассеина, автор одной из первых монографий о сне, вышедшей в 1892 году, справедливо подчеркивала, что
Как только мы начинаем засыпать, вегетативная система наша перестраивается — именно перестраивается, а не «ослабевает». Дыхание делается более редким (превращаясь у мужчин из брюшного в грудное), выдох становится пассивным и долгим. Дышим мы громче, чем во время бодрствования, но не так глубоко. Количество углекислого газа в альвеолах увеличивается, но содержание кислорода остается прежним. В дельта-сне дыхание замедляется еще больше; иногда оно бывает неритмичным; возможно, это отражение психической деятельности, а возможно, и работы внутренних органов. Но вот уже и быстрый сон — дыхание неритмичное, с остановками, то медленное, то частое. Тут уж причина перебоев ясна: мы смотрим сон, мы увлечены.
Сходные перемены наблюдаются и в сердечно сосудистой системе. При погружении в медленный сон пульс становится реже, артериальное давление ниже, кровь замедляет свое течение. Относительным постоянством эти показатели отличаются лишь в глубоком сне, а в стадиях дремоты и сонных веретен колеблются; давление же изменяется при переходе от одной стадии к другой. Начало дельта-сна знаменуется учащением пульса, а начало быстрого — аритмией, давление подскакивает вверх. У динамики кровотока более сложный «сюжет»: кровенаполнение мозга усиливается в быстром сне, но в некоторых отделах мозга кровь циркулирует довольно интенсивно и во время медленного; возможно, это связано с локальным повышением мозгового метаболизма.
Температура тела выпадает из общей схемы: не колеблясь и не реагируя на смену фаз сна, она ночью снижается так же неумолимо, как и у первых амфибий, выползших из океана наружу. У женщин она достигает 35,7° С, а у мужчин 34,9° С. Зато температура мозга неукоснительно следует за фазами сна: в медленном сне она снижается, а в быстром повышается и часто превосходит температуру, присущую мозгу в состоянии бодрствования. Одни считают, что причина тому усиленный мозговой метаболизм в быстром сне; другие думают, что благодаря сжатию периферических сосудов в мозг поступает больше крови и она приносит с собой избыток тепла.
Во сне прекращается потоотделение на ладонях, которое, как всем хорошо известно, служит верным признаком волнения (в бодрствовании!), а потоотделение на всей прочей поверхности тела увеличивается пропорционально глубине сна. Но как только наступает быстрый сон, оно начинает уменьшаться. Любопытно, что в быстром сне человек потеет меньше даже во время жары. Упомянем также о кожно-гальванической реакции, отражающей всевозможные внутренние волнения. В дельта-сне она становится почти непрерывной. Без нее не обходятся ни миоклонические подергивания, ни крупные движения тела. Ослабевает кожно-гальваническая реакция лишь в быстром сне. Не правда ли странно, что самый главный показатель взволнованности покидает сцену в разгар сновидений? Что ж, быстрый сон недаром прозвали парадоксальным.
Изучая вегетатику сна, физиолог обращает внимание и на ширину зрачков спящего. В медленном сне зрачки сужены, в быстром расширены. Во сне меньше выделяется слез; вот отчего, когда нам хочется спать, мы трем глаза, а утром их продираем. Уменьшается и выделение слюны; во рту становится сухо, и ночью нам часто хочется пить. А желудок? Он, конечно, не остается в стороне от общих перемен. В медленном сне его двигательная активность снижается, в быстром повышается: пища переваривается под аккомпанемент сновидений. Впрочем, тут, кажется, преобладает иная закономерность: часа через три после начала сна начинаются так называемые большие движения желудка, а дальше они только усиливаются.
Исследования регулирующих механизмов вегетативной деятельности во сне начались сравнительно недавно. Кое-что удалось выяснить. Снижение артериального давления, например, и сердечную аритмию связывают с уменьшением активности симпатического отдела нервной системы и с повышением тонуса блуждающего нерва. Изменения частоты пульса и ширины зрачка зависят от вестибулярных ядер. Но феноменологическая картина пока еще несравнимо полнее и красочнее аналитической. Регуляция вегетативных перестроек чрезвычайно сложна; сложна и связь вегетативной деятельности с психической активностью; немало еще лет уйдет, прежде чем в этой области исследований все станет ясно. Существует, например, мнение, что во сне действует одна система регуляции вегетативных функций, а в бодрствовании другая.
Остромысленский писал, что во сне не спят центры дыхания и кровообращения, находящиеся в мозге, не спят центры речи, ибо во сне мы разговариваем, не спят центры внимания, слуха, обоняния, не спит, наконец, мозжечок, о чем свидетельствуют чудеса эквилибристики, проявляемые лунатиками. Что же тогда спит? Только центры, «в которых сосредоточено наше сознание». Простим автору неловкое по нынешним временам слово «сосредоточено» и поищем «центр», который бы спал во время сна. Вряд ли мы найдем его, даже отделы, имеющие непосредственное отношение к сознанию, не спят. Да и само сознание — спит ли оно? В противном случае все образы наших сновидений были бы достоянием лишь бессознательной памяти. Похоже на то, что в терминах сна или бодрствования наши «центры» описывать нельзя: спим или бодрствуем мы, а они в этом участвуют. Лучше говорить о той или иной степени их активности.
В Петербурге в Институте экспериментальной медицины Н. И. Моисеева и ее сотрудники провели серию опытов, в которых изучалась биоэлектрическая активность шестнадцати важных отделов мозга. В ходе этих опытов стало ясно, что в формировании процесса сна участвуют все или почти все глубокие структуры мозга. Но степень их участия, конечно, неодинакова. Давайте приглядимся поближе ко всем структурам, занимающимся организацией цикла бодрствование — сон.
С одной структурой мы уже знакомы. Это восходящая активирующая система, расположенная в верхних отделах ствола и задних отделах гипоталамуса. Когда ее раздражают электрическим током, на энцефалограмме появляется картина десинхронизации ритмов, спящее животное пробуждается, а бодрствующее настораживается. Если же верхние отделы ствола повреждены, животное погружается в сон. Сообщалось, правда, что у кошек, которым повреждения наносили с особой тщательностью, через несколько недель после операции появлялись признаки бодрствования. Означало ли это, что им разрушали не всю восходящую систему или что восходящая система включает в себя не только верхушку ретикулярной формации и заднюю часть гипоталамуса? Скорее всего, второе. В связанной с этими структурами лимбической системе вполне могут найтись аппараты, которые в обычных условиях заняты своими делами, а в критических способны взять на себя роль активирующей системы.
Сложнее построена синхронизирующая, гипногенная система. Та же перерезка ствола мозга, только в другом месте, заставляет кошку бодрствовать по 18 часов в сутки — столько, сколько она до этого спала.
Введение наркотика в сосуд, снабжающий нижнюю часть мозгового ствола кровью, приводит к тем же результатам, что и перерезка: время бодрствования увеличивается втрое. Находящаяся там гипногенная система, названная, как уже говорилось, аппаратом Моруцци, тесно связана с каротидным синусом, расположенным в развилке наружной и внутренней сонных артерий и сигнализирующим в мозг об уровне артериального давления и о некоторых химических показателях. Сонные артерии недаром были названы сонными: индонезийские знахари и по сей день умеют усыплять людей, массируя им каротидный синус.
В 1965 году неподалеку от аппарата Моруцци, тоже в нижней части ствола, была обнаружена еще одна синхронизирующая система. Гипногенную зону в области переднего гипоталамуса и перегородки нашел когда-то Гесс. Потом такая же зона обнаружилась в медиальных ядрах таламуса. Многие считают эту зону ведущей гипногенной структурой, так как сон, наступающий при ее раздражении, долог и глубок и вызвать его легче, чем при раздражении других структур. Затем выяснилось, что и определенный участок медиобазальной коры отвечает за сон и что сон, наконец, можно вызвать, воздействуя током низкой частоты даже на периферические нервы.
«Центров» сна что-то многовато. Неужели у всех у них равные права? Нет. Главную ответственность за возникновение сна несет таламо-кортикальная система. Она все-таки ведущая. Другие зоны оказывают на нее регулирующее влияние, зависящее от состояния гуморальных и физиологических систем, а также от внешних обстоятельств. Кстати, все эти зоны имеют отношение к медленному сну. У быстрого сна свое представительство в мозге — структуры средних отделов ствола(ретикулярные ядра варолиева моста). Если их разрушить, быстрый сон исчезнет, а медленный останется.
Химия сна
Активность структур, организующих наш сон и бодрствование, складывается из активности отдельных нейронов. Их деятельность — предмет пристального внимания нейрофизиологов. В мозг подопытного животного вводят микроэлектроды и передвигают их там с помощью микроманипулятора с дистанционным управлением. Когда тончайший кончик электрода подойдет к нейрону, экспериментатор сможет зарегистрировать его импульсный разряд.
Когда наступает медленный сон, частота импульсных разрядов в большинстве структур уменьшается, а когда медленный сон уступает место быстрому, увеличивается вновь. Перемены в нейронной активности отражаются не только на частоте, но и на рисунке, то есть на последовательности импульсов.
Нейрофизиологи выделили несколько типов изменения нейронной активности в цикле бодрствование-сон. Каждый тип соответствует анатомическим объединениям мозговых структур: у нижних этажей сенсорных систем, вроде сетчатки или обонятельной луковицы, один характер изменения нейронной активности, у стволовых образований — другой, у гиппокампа и перегородки — третий, у коры и таламуса — четвертый. Особенно интересен последний, четвертый тип.
Во время быстрого сна и во время бодрствования нейроны коры и таламуса ведут себя совершенно одинаково— разряжаются в основном одиночными импульсами, выдерживая между разрядами нерегулярные интервалы. Как только начинаются быстрые движения глаз, частота импульсов усиливается — точь-в-точь как в состоянии бодрствования, когда мы начинаем всматриваться во что-нибудь. То ли кора и таламус во время быстрого сна и бодрствования работают одинаково, а психологические различия между этими фазами определяются другими структурами, то ли работают они неодинаково, но разница в их работе еще не открыта. Будущее покажет, какая из этих точек зрения верна, а может быть, на дело придется посмотреть как-нибудь совсем по-другому.
Однако нейронами не исчерпывается иерархия мозговых систем. Ниже уровня нервных клеток, вернее в самих клетках, протекают бесчисленные химические процессы, от которых во многом зависит вся работа мозга. Нервные импульсы передаются с помощью медиаторов (переносчиков); эти вещества выделяются в синапсах — промежутках между двумя нейронами. Одни синапсы выделяют ацетилхолин, другие — норадреналин, третьи — серотонин, четвертые — гаммааминомасляную кислоту и так далее.
Активирующая восходящая система по своей химической природе оказалась адренергической — после пробуждения в мозге возрастает содержание норадреналина. Во время бодрствования норадреналина в мозге больше всего, в быстром сне поменьше, а в медленном совсем мало. Если животному ввести адреналин, оно тут же насторожится. Холиномиметики вызывают чаще всего обратный эффект. Положив кристаллик ацетилхолина кошке на кору больших полушарий, можно погрузить ее в сон. Внутри-брюшинное введение гаммааминомасляной кислоты тоже вызывает сон, хотя и короткий, а внутривенное вливание перед сном способствует раннему появлению сонных веретен и дельта-ритма.
Для исследования роли серотонина в мозговых процессах, чаше всего используются его биологическими предшественники. К ним относится L-триптофан. Выяснилось, что он увеличивает долю быстрого сна. Такой же результат получен и от введения в вену другого предшественника серотонина — 5-окситриптофана. С другой стороны, введение серотонина во внутреннюю сонную артерию свидетельствует о том, что он имеет скорее отношение к медленному сну. Жуве вводил кошкам вещества, способствующие накоплению в мозге серотонина и норадреналина, и у них укорачивался быстрый сон, а медленный становился длиннее. В мозге больше всего серотонина содержится в ядрах шва, расположенных в нижних отделах ствола головного мозга. Разрушение этих ядер вызывает бессонницу.
Факты, как мы видим, весьма противоречивы и отрывочны, сложить их в стройную картину нелегко. То, что обнаружено у животных, не обнаруживается у людей. Тем не менее Жуве в 1969-1972 годах попытался обобщить эти факты. Серотонин играет большую роль в возникновении и поддержании медленного сна. Но и быстрый сон тоже от него зависит — в основном, в начальной стадии. Серотонин его как бы запускает, затем в процесс включаются другие вещества. Словом, у медленного сна своя химия, а у быстрого своя. Своя химия и у бодрствования.
Между прочим, мы не упомянули и половины веществ, участвующих в организации сна и бодрствования, и ничего не сказали о гормональных и метаболических превращениях. Тут тоже у каждой фазы своя химия. Гормоны надпочечников выделяются преимущественно во вторую половину ночи, когда возрастает доля быстрого сна, а соматотропный гормон (гормон роста), продуцируемый гипофизом, выделяется больше всего в медленном сне и в первую половину ночи. Можно сказать, что в медленном сне мы растем быстрее, чем в быстром.
Представим, что в ядрах шва усилилась выработка серотонина, а в синем ядре и среднем мозге стала ослабевать выработка норадреналина. Мозг переходит на режим альфа-ритма. Вот-вот утихнет активирующая система и включатся системы сна. Но что побуждает нейронные фабрики к усиленной выработке серотонина? Что включает механизмы, включающие сон?
В первую очередь — цикадный ритм. К циркадному ритму тысячелетиями приспосабливалась вся химия организма, отыскивая лучшие катализаторы и ингибиторы для всех его состояний. Циркадные сдвиги гуморального фона и уровня метаболизма в мозге ослабляют деятельность активирующей системы. Этому способствует уменьшение потока сенсорной и мышечной информации и общее умеренное утомление. Мы начинаем засыпать. На электроэнцефалограмме у нас появляются медленные волны: повышается активность синхронизирующих механизмов. Они подавляют остатки активирующих влияний и перестраивают работу мозга. Накопление серотонина, главным образом в структурах ствола, способствует развитию медленного сна. Мы уже во власти сонных веретен.
Поделиться книгой: