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

Уильям Демент, участвовавший в исследованиях Клейтмана сперва как жаждущий знаний студент-медик, а позже как аспирант, вспоминает это волнующее время первых сомнограмм: «У всех людей без исключения обнаруживался один и тот же цикл сна. Иногда 8-часовой рисунок одной ночи практически полностью совпадал с такой же записью другой. Это было большим открытием».

Демент и Клейтман открыли в результате деление рисунка ЭЭГ на 4 стадии сна, принятое в науке до сих пор, и отделили их совокупность как сон без БДГ (НБДГ-сон) (синомим — медленный сон, МС) от быстрого сна. С тех пор известно: нормальный сон имеет определенную структуру. Он состоит из фаз, порядок которых у здоровых людей сходен и повторяется в каждом цикле сна.

У младенцев фазы быстрого сна намного чаще, чем у взрослых. С возрастом наш сон снова становится менее глубоким. Продолжительность глубокого сна падает, и даже в первом цикле сна мы, как правило, достигаем лишь третьей стадии глубокого сна — более легкой. Если молодые люди в первом за ночь цикле проводят в глубоком сне, как правило, целый час, мозг пожилых людей за этот же период порождает длинные дельта-волны чаще всего лишь на протяжении 5-10 мин. Кроме того, более продолжительные, сохраняющиеся в памяти периоды бодрствования становятся с возрастом из-за уменьшения глубины сна более частыми — сон становится все более фрагментарным. Это одна из главных причин, по которым пожилые люди так часто жалуются на плохой ночной сон.

Однако не только старики просыпаются по ночам. Каждый взрослый человек за ночь несколько десятков раз покидает царство сна, как правило, во время БС-фазы или сразу после нее. Многие исследователи полагают даже, что одна из главных задач парадоксального сна состоит в том, чтобы подготовить мозг к кратким моментам пробуждения. За эти мгновения мы должны проявить большую сосредоточенность, мгновенно включить сознание, чтобы убедиться, что вокруг нас все в порядке и нам ничто не угрожает.

Для наших предков, спавших в лесу или в пещерах, было жизненно важно и ночью не терять контроля над возможной опасностью. К детям же это не относилось. Кроме того, им требуется намного больше сна, чем взрослым. Неудивительно, что они спят гораздо глубже и куда реже просыпаются. Однако и взрослые в молодости, как правило, думают, что спят без перерывов. На самом деле всякий человек просыпается в среднем 28 раз за ночь, констатирует немецкий сомнолог Юрген Цулли из Регенсбургского университета.

Если мы находимся в привычном окружении и не слышим никаких особенных звуков, мы, как правило, спустя несколько секунд, самое позднее через три минуты, снова засыпаем. Такой короткий промежуток не успевает зафиксироваться в памяти. Только если что-то для нас непривычно — еще необжитой гостиничный номер, странный запах, раздражающе громкая музыка у соседей — возвращение ко сну может занять более продолжительное время.

С возрастом даже в привычной обстановке человеку уже не удается так быстро заснуть снова, поскольку сон в целом становится менее глубоким. Внезапно наступает время, когда мы начинаем помнить, что за ночь несколько раз просыпались. Это нередко вызывает тревогу — человек думает, что у него серьезные проблемы со сном, хотя на самом деле общая продолжительность сна почти не меняется.

Я тоже часто просыпался в первую ночь в лаборатории. Ничего удивительного, что мне в этой необычной ситуации не удавалось быстро заснуть снова. Однако тут помогали профессиональные знания. Я старался не шевелиться, точно знал, что все в порядке, знал также, что время сейчас течет намного медленнее, чем обычно, и что я лежу без сна совсем не так долго, как мне представляется. И в самом деле, позже мне сообщили, что перерывы в сне составляли лишь от 5 до 15 мин.

И вот — наконец! — наступило утро. Я проснулся, почувствовал, что выспался, но не могу сообразить, который мог бы быть час. Дневной свет в эту мрачную палату, конечно, не проникает. Здесь спят исключительно ради науки — и такой важный фактор, влияющий на сон, как освещение, разумеется, не отдан на волю случая. Проходит некоторое время, прежде чем я окончательно понимаю, на каком я свете. Интересно, который все-таки час? Можно мне уже встать? Получил с меня компьютер столько данных, сколько нужно?

Я еще сонный. Мозг не работает на полную мощность. Полнота бодрствующего сознания ко мне еще не вернулась. Поэтому я остаюсь лежать. Мне кажется, что пока так будет лучше. «Хорошо еще, что по утрам ванная комната не оказывается вдруг в другом конце квартиры и зубная щетка никуда не убежала», — комментирует наше странное состояние сразу после пробуждения мюнхенский биолог Тиль Реннеберг. У нормального человека эта фаза продолжается около получаса, но в особых случаях может длиться целый час.

В первые десять минут после пробуждения наша работоспособность составляет лишь две трети от обычной, выяснили в 2006 г. Адам Вертц с коллегами из Боулдерского университета в США. В одном из опытов участникам предлагались простые арифметические задачи. Через минуту после пробуждения правильные ответы давали лишь 65 % подопытных, в то время как после 26 ч лишения сна 85 % справлялось с теми же задачами без ошибок.

Этим опытом сомнологи хотели не только добиться научного результата, но и предупредить всех людей, которым по роду деятельности приходится, резко проснувшись, сразу принимать серьезные решения: врачи, медсестры, дежурные, пилоты нередко должны начинать действовать сразу после будящего сигнала. Чтобы не переоценить себя в этой ситуации, они должны сознавать, что их промежуточное сонное состояние может иметь серьезные последствия, и дать сознанию время проясниться. Это может спасти человеческие жизни.

За стеной что-то хлопает. И вот я уже слышу, как ассистентка лаборатории Клавдия Ренц открывает первую из двух дверей и приветливо желает мне доброго утра. Сейчас половина восьмого, время, когда я просил меня разбудить. Невероятно, но мне действительно удалось проспать до утра.

Ренц снимает с меня провода и говорит, что сейчас я могу не спеша принять душ и позавтракать, а потом мы посмотрим мою сомнограмму. Зигзаги на экране, словно в замедленной съемке, демонстрируют моему внутреннему взору минувшую ночь. Сперва удивительно быстрое, но показавшееся мне вечностью засыпание, потом первый глубокий сон, за которым следует первая фаза быстрого движения глаз, потом ужасно долгая 15-минутная фаза бодрствования. Дальше я сплю хорошо: по монитору пробегают еще несколько ничем не возмущаемых циклов сна, какие можно найти в любом учебнике. И наконец, я окончательно просыпаюсь.

Ассистентка отлично владеет своим сложным и утомительным ремеслом. Считывая сохраненные данные, полученные минувшей ночью, она наметанным глазом удивительно быстро определяет, в какой именно стадии сна я в данный момент находился. Клавдия Ренц использует стандартную схему, принятую по всему миру. Так было не всегда. Когда в конце 1950-х гг. пионеры сомнологии впервые поделили свои лабораторные записи на четыре стадии «МС + БС» на основании простой ЭЭГ, каждый делал это, как ему вздумается. Для анализа более тонких деталей, чем сама глубина сна, не хватало твердых правил, определяющих, какая ЭЭГ к какому состоянию сна относится. Растущее сообщество специалистов с трудом могло сравнивать свои результаты. Кроме того, простая запись электрической активности мозга не всегда позволяла однозначно определить глубину сна.

Это изменилось лишь в 1968 г., когда международный коллектив сомнологов взялся подводить итоги основополагающим открытиям двух предшествовавших десятилетий и устанавливать общие правила анализа сна. Аллен Рехтшаффен, работавший в чикагской группе Клейтмана, и Энтони Кейлз из Лос-Анджелеса, разработавший метод электромиографии, объединили данные о движениях глаз, электрической активности мозга и напряжении мышц и написали своего рода инструкцию, с помощью которой любой человек и по сей день может проследить структуру сна, если у него есть приборы для снятия базовой сомнограммы, то есть ЭЭГ, ЭОГ и ЭМГ.

«Руководство по стандартизированной терминологии, приемам и расшифровке стадий сна у человека» занимает 64 страницы, лежит в любой лаборатории сна и в обязательном порядке изучается всеми ассистентами. По указанным там правилам они раскладывают сигналы на небольшие отрезки и, основываясь на процентном соотношении разных мозговых волн, степени мышечного напряжения и силе и скорости движения глаз, относят их к одной из пяти возможных стадий сна или к состоянию бодрствования.

В результате расшифровки врачи или исследователи получают в свое распоряжение профиль сна, называемый также гипнограммой. Взглянув на него, непрофессионал никогда не догадается, какой адский труд за ним стоит. Однако альтернатив пока не существует. Сон — слишком сложное явление, более грубые упрощения, а тем более передача ответственности машинам, не удаются. «Все попытки написать компьютерную программу для расшифровки гипнограмм пока заканчивались полным провалом», — рассказывает Дитер Кунц, главный врач университетской психиатрической клиники Шарите при больнице св. Хедвиги в Берлине, лично участвовавший в работе комиссии по разработке автоматизированного измерения стадий сна. Ведь и разделение на 5 стадий само по себе является уже чрезмерным упрощением, оставляющим за бортом много существенной информации. «Через 20 лет сомнологи будут над нами смеяться, — говорит Кунц. — К этому времени ученые будут намного лучше знать, что в сне действительно важно».