Сон нам нужен больше, чем еда: без пищи можно продержаться и месяц, а без сна человек умирает через несколько дней. Однако учёные до сих пор не могут ответить на главный вопрос: зачем нам нужен сон.
Почему мы спим
Казалось бы, ответить на этот вопрос очень просто: за день мы устаём и ночью должны отдыхать. Во время сна человек не двигается и не реагирует на внешние раздражители (если они не слишком сильны). Но отдыхает далеко не весь организм – внутренние органы работают. А когда учёные стали записывать электрическую активность мозга во сне, выяснилось, что и мозг работает, и порой очень активно. Только по-другому. О работе мозга говорят и наши сновидения, иногда сложные и причудливые.
Древние люди, причём во всех цивилизациях, считали сон пограничным состоянием между жизнью и смертью. Они думали, что во время сна душа выходит из тела и путешествует в других мирах (поэтому спящего нельзя будить, иначе душа не успеет к нему вернуться).
Спим не только мы, но и все теплокровные животные – млекопитающие и птицы. Что касается холоднокровных – рептилий и амфибий, а также насекомых и других беспозвоночных, то тут взгляды учёных расходятся. Конечно, и у крокодилов, и у мух активное состояние сменяется покоем, но можно ли считать его сном? В кругах учёных есть мнение, что истинным сном обладают только звери и птицы. Хотя эволюционно их сон, сложноорганизованный, состоящий из нескольких стадий, возник, конечно, из монотонного состояния покоя холоднокровных.
То, что сон жизненно необходим, впервые стало ясно в конце XIX века из опытов российской исследовательницы Марии Манасеиной. Она работала со щенками и в течение нескольких суток не давала им спать (впрочем, очень нежным способом – она их постоянно ласкала). Через четыре-пять дней щенки умирали. Без сна организм может прожить намного меньше, чем без еды, и меньше, чем без воды. Значит, во время сна происходят какие-то очень важные процессы.
Сон, непохожий на сон
В 1953 году Натаниэль Клейтман и Юджин Азеринский впервые записали электрическую активность мозга человека во время сна без перерывов в течение всей ночи – полисомнограмму. И выяснили, что сон – вовсе не однородный процесс, потому что мозг ведёт себя по-разному. На фоне медленных высокоамплитудных волн (дельта-волн), которые генерирует спящий мозг, периодически появляется высокочастотная и низкоамплитудная ритмика.
Французский исследователь Мишель Жуве описал это как две фазы сна: медленный сон и быстрый (или парадоксальный) сон. Его парадоксальность состоит в том, что в это время полностью расслабляются мышцы тела, но электрическая активность мозга очень похожа на бодрствование. К тому же в этой фазе наблюдаются быстрые движения глазных
яблок, поэтому её ещё называют БДГ-сном (БДГ – быстрые движения глаз), или REM (rapid eye movement) сном.
Парадоксальный сон – это не сон и не бодрствование, а совершенно особое, третье состояние организма. А по выражению Мишеля Жуве, это «активное бодрствование, направленное внутрь». Когда нейрофизиологи из лаборатории Мишеля Жуве впервые увидели на электроэнцефалограмме спящей кошки быстрые низкоамплитудные колебания, а произошло это в 1959 году, они решили, что кошка «притворяется спящей». Но кошка спала.
Научный мир постепенно признал этот необычный сон и стал его активно исследовать.
Каждый из нас каждые сутки полтора часа проводит в состоянии, функция которого остаётся совершенно загадочной!
Медленный сон состоит из нескольких стадий. По мере того как мы засыпаем, мы переходим от дремоты к всё более глубокому медленному сну, и только на фоне четвёртой, самой глубокой, стадии возникает эпизод быстрого сна. Такой цикл –
от поверхностного до быстрого сна – у человека занимает примерно полтора часа. За ночь мы проходим через четыре-шесть таких циклов. У младенца сон занимает очень много времени, причём половина его представлена быстрым сном. Постепенно сна становится всё меньше, а в нём всё меньше быстрого сна. У взрослого человека он занимает около 20% ночного сна. Единственные млекопитающие, у которых учёные до сих пор не обнаружили быстрого сна, – дельфины.
Что за кино мы смотрим по ночам
Именно во время быстрого сна нас посещают сновидения. Если человек утверждает, что не видит снов, – не верьте, он их просто не запоминает. Доказано, что сны снятся всем. Утверждение, что одни люди видят чёрно-белые сны, а другие цветные, – тоже миф. Обычно о цветных снах рассказывают дети и эмоционально чувствительные взрослые, а остальные просто не концентрируются на цветах.
Естественно, в сновидениях находят отражение наши мысли, чувства, эмоции, а также состояние организма – например, они могут свидетельствовать о боли, которая в бодрствовании не ощущается.
Из теорий сновидений наиболее известны теория Фрейда и теория Юнга. Они считали сновидения проявлением бессознательного, которое во сне выходит из-под контроля сознания. Зигмунд Фрейд считал, что назначение сновидений – осуществление скрытых желаний, которые в бодрствовании подавляются нашим рассудком. Чаще всего это сексуальные желания. Его метод толкования сновидений основан на поиске ассоциаций. Карл Густав Юнг не связывал сновидения с нашим либидо, но рассматривал его как прямое выражение нашей бессознательной части личности.
Первооткрыватель парадоксального сна Мишель Жуве считал сновидения подтверждением того, что в это время в мозге идут интенсивные психические процессы.
Сон и память – миф и правда
Идея обучения во сне овладела умами несколько десятилетий назад. Очень соблазнительной казалась мысль: спать и одновременно усваивать новую информацию, которую тебе начитывает магнитофон. Но это «обучение для ленивых» так и не получило экспериментального подтверждения.
Зато в том, что сон помогает усвоить выученное, многие убедились. Перед экзаменом после зубрёжки обязательно нужно поспать. Даже учёные признают: с новыми знаниями надо «переспать», чтобы они отложились в мозгу.
В 80–90-е годы стала очень популярной гипотеза, что парадоксальный сон непосредственно связан с памятью. Согласно этой очень красивой гипотезе, в парадоксальном сне происходит переработка информации, перевод памяти из кратковременной в долговременную форму. В лабораториях мира прошло множество экспериментов на животных, которые вроде бы подтверждали: лишение парадоксального сна ухудшает запоминание информации. Но не все эти эксперименты были корректно поставлены, и результаты не всегда оказывались однозначными. Кроме того, в мире миллионы людей принимают антидепрессанты, которые подавляют эту фазу сна. Известны уже десятки людей, у которых быстрый сон исчез совсем. Но на память они не жалуются.
Есть гипотеза, что во время сна мозг избавляется от ненужной информации, отсекая все лишнее и оставляя то, что действительно важно. Кроме того, скорее всего, сон влияет на творчество.
Сон – подготовка к бодрствованию
Но если сон нужен нам не для памяти, тогда для чего? Есть мнение, что во время сна происходят важные этапы обмена веществ. Получены данные, что во время медленного сна у мышей в коре мозга и гипоталамусе работают гены, кодирующие белки, вовлечённые в синтез макромолекул – различных ферментов и других белков. Похоже, что во время сна мозг подготавливается к работе в будущем бодрствовании: идёт сборка молекул для последующей передачи информации. Возможно, в это время происходят биохимические реакции, требующие большого количества времени.
Мозг засыпает по частям
В последнее время учёным стало ясно, что мозг погружается в сон не всеми структурами и не всеми клетками одновременно. Регистрируя электрическую активность отдельных
нейронов, исследователи описали особый режим импульсов «пачка разрядов – пауза», который характерен для «сонных» нейронов. В таком режиме всё больше нейронов перестают работать индивидуально и начинают петь в общем «сонном хоре». Чем больше давление сна (чем дольше животное не спит), тем больше нейронов начинают работать в режиме сна, это значит, что всё больше отделов головного мозга уходит в сон.
Получается, что спать могут какие-то участки мозга отдельно от других. Другие же части мозга продолжают бодрствовать. Причём раньше всего засыпают ассоциативные зоны мозга, отвечающие за высшую переработку информации. Человеку кажется, что он бодрый, а какие-то зоны мозга у него спят. В таком состоянии человек может ехать на лошади, но не за рулем. Это одна из самых частых причин дорожных аварий. Человек ещё может решать простые задачи, но сложные – которые требуют вовлечения многих областей мозга – уже нет.
По материалам журнала «Детали мира»
www.detalimira.com