Тайны сонного царства

Зачем человеку подушка, видят ли сны неродившиеся дети и почему длительный космический полет пока невозможен

На вопросы «Новой газеты» отвечает доктор биологических наук, член американского и европейского научных обществ по изучению сна, руководитель секции сомнологии физиологического общества им. И.П. Павлова, главный научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН Владимир Ковальзон.

— Владимир Матвеевич, я к вам с неожиданным сообщением. Оказывается, в сомнологии появилась новая сенсационная теория: сон — это не естественное состояние человека, а сбой в работе нейронов головного мозга. В идеале мы должны бодрствовать постоянно, но в ходе эволюции что-то пошло не так, и вот теперь человек вынужден треть жизни проводить скрюченным и раздетым под одеялом в состоянии практически овоща…

— Да, проводит. И тем не менее в ходе эволюции человек «в виде овоща», как вы выразились, не погиб, не оказался съеденным хищниками. Значит, его сон — не сбой нейронов, а что-то, что перевешивает угрозу истребления. Я уж не говорю о том, что спят и те, кто его мог бы съесть — хищники. Все теплокровные спят. И не только они.

— Но что ж так долго-то спят? Мы бы сейчас на Луну на такси ездили, если б не проводили столько времени лежа на боку.

— Вообще-то наш сон — процесс циклический. Каждый цикл длится полтора часа. Разбуди человека через полтора часа сна, он будет чувствовать себя отдохнувшим. Но в сумме в сутки должно все равно набегать 5—6 циклов сна. Причем 15—20 процентов этого времени должна составлять фаза так называемого «быстрого», или парадоксального, или РЕМ-сна (это всё синонимы). Быстрый сон — это сон со сновидениями. Остальное — так называемый «медленный», или медленноволновый, или обычный, ортодоксальный, или нон-РЕМ-сон (это тоже всё синонимы). Наиболее важная часть медленного сна — это глубокий сон, еще называемый дельта-сном, или стадией 3 (по последней классификации) медленноволновой фазы, занимающий 20—25% всего ночного сна. Без этих двух состояний — стадии 3 и фазы быстрого сна — у человека не возникает чувства отдыха. Да и самого отдыха тоже.

— А как же король Фридрих и Наполеон? Известно, что они практически не спали. Да и сегодня постоянно появляются сообщения, что где-то обнаружен человек, который вообще не спит и прекрасно себя чувствует.

— Это все сказки. Как принято сейчас говорить «фейк ньюс». Несколько лет назад мои коллеги нашли такого человека. О нем было известно, что он «практически не спит» Связались с ним. Предложили оплатить поездку в Москву в свою лабораторию. Категорический отказ, бросил трубку и больше в контакт не вступал. Выводы делайте сами.

— Ну хорошо, но почему спят ночью?

— Это еще одно доказательство того, что человек произошел от африканских экваториальных обезьян, которые спят именно в ночное время.

У человека дневное зрение. И нюх слабее, чем у ночных хищников. Хотя и человека, и домашних животных можно приучить спать днем. Среди людей есть представители некоторых профессий, которые поздно вечером или ночью работают и вынуждены отсыпаться в утренние или дневные часы. Но в целом для человека это, конечно, не характерно. Спать надо ночью.

— А северные народы — полгода день, полгода ночь?

— Как ни странно, их особенно не изучали в этом плане. Есть данные, что северные племена в полярный день спят действительно очень мало, а в полярную ночь отсыпаются. Но такими они стали в ходе отбора в процессе тысяч лет эволюции, и передать свой опыт вряд ли кому-нибудь смогут.

— Тогда главный вопрос: зачем все это нужно? Вы утверждаете, что без сна нельзя, а зачем он?

— Если бы я вам ответил точно, уже получил бы Нобелевку. Теорий и гипотез тысячи. Но ответа нет. В общих чертах: сон нужен для восстановления нервных (и, конечно, не только) функций организма.

— Ну это общие слова.

— Я же вас предупреждал: никому неизвестно. Есть только разрозненные данные. Например, вот что удалось узнать недавно. В позапрошлом году большой коллектив исследователей из США показал, что в мозгу подопытных мышей во время медленного сна открываются некие специальные каналы и через них удаляются большие «вредные» молекулы. Эта система названа «глимфатической», то есть «глиальной лимфатической», и она отчасти выполняет в головном мозге функции лимфатической, поскольку последняя располагается лишь на поверхности мозга, в его оболочках. Роль лимфы в головном мозге играет межклеточная (спинномозговая) жидкость — ликвор. Во время медленного сна каналы, по которым она протекает, открываются, и токсичные молекулы удаляются. С возрастом работа этого механизма нарушается, и эти молекулы уже выводятся из нейронов не полностью, накапливаются. Так появляются белковые бляшки, характерные для болезней Альцгеймера и Паркинсона.

— А откуда берутся эти огромные молекулы?

— По-видимому, в процессе работы мозга, когда в больших количествах синтезируются многочисленные белки, неизбежны ошибки. Одна ошибка, может, на миллионы молекул, но с возрастом ошибок все больше. Во время сна эти «ошибки» попадают в ликвор, а оттуда в лимфу и затем перерабатываются в почках и печени.

Или вот еще доказанный факт. Во время сна восстанавливается так называемый «электролитный гомеостаз» нейронов. Когда мы бодрствуем, через полупроницаемую мембрану нейрона циркулируют молекулы натрия, калия, кальция, магния, хлора, других электролитов. И в ходе продолжительного бодрствования избыточное накопление некоторых ионов по одну сторону мембраны сочетается с их нехваткой по другую. Нейрофизиологи называют бодрствование состоянием «тонической деполяризации». Для медленного сна характерна «тоническая гиперполяризация», когда ионные концентрации нормализуются.

— Возможно, все эти открытия — кап­ли в море того, что будет открыто в этом направлении в будущем.

— Думаю, да. Вот, к примеру, быстрый сон. Не будет его, человек вообще не отдохнет.

Во время быстрого сна в мозг поступают сильнейшие импульсы, нам снятся сны. А зачем все это нужно, тоже непонятно.

— А у младенцев? Они ж вообще все время спят. А плод в утробе?

— Причем заметьте, спят в основном так называемым «активированным» сном, который считается предшественником быстрого сна взрослых. Особенно в утробе матери! Вот когда ребенок в животе матери бьет ножками — это и есть его быстрый сон.

— Так он тоже видит сны? О чем? Он же еще не родился…

— Кто знает… С шестого месяца после зачатия у плода — сплошной сон с подергиваниями, он длится 16 часов в сутки. В головном мозгу плода в это время происходит сильнейшая активация, а к моменту родов эта активность уменьшается по продолжительности в два раза.

А вот еще. Путешественники в автобусе отмечают, что сон в кресле не дает чувства отдыха. Стали экспериментировать, и оказалось, что

у человека есть группа мышц, которая, расслабляясь, посылает в мозг сигнал: можно спать «по-настоящему».

Так вот, эта группа расслабляется, только когда мы спим лежа и с подушкой для головы.

— А как же космонавты? Какая там у них подушка? Там же мышцы, наверное, вообще не расслабляются?

— Так в том-то и дело, что эта одна из проблем космонавтики…

Да и мышцы в невесомости ведут себя по-другому. Полноценного сна не происходит.

Говорят, что космонавты просят разрешить им принимать снотворное, а этого делать в космосе по технике безопасности вряд ли можно. Так что о долгосрочном пребывании человека в космосе и полетах на Марс можно пока только мечтать.

Без полноценного сна длительное пребывание человека на орбите, видимо, наносит ущерб его здоровью и нарушает когнитивную деятельность. В прессе в свое время писали, что в 70-е годы во время знаменитой стыковки «Союз»—«Аполлон» возникла нештатная ситуация. Наши космонавты никак не могли пристыковаться, они нервничали, не спали, ничего не получалось. И тогда им разрешили принять фенибут — самый безвредный из существовавших тогда снотворных препаратов (он до сих пор применяется). Космонавты выспались и прекрасно пристыковались.

— Но, допустим, во время войны сутками не спят.

— Еще раз повторяю:

без нарушения когнитивной деятельности даже молодой, полный сил мужчина может не спать максимум 36 часов. Потом у него усиливаются периоды микросна или полного «отключения».

На войне в таком состоянии человек, да, идет в атаку, управляет, например, танком, но куда он идет и как управляет — никому неизвестно.

Во время «войны в Заливе» против Саддама Хусейна этот эффект был доказан. Как писала зарубежная пресса, в одном из сражений армия союзников вначале трое суток глушила иракцев шумовыми бомбами, а на следующее утро в четыре часа пошла в наступление. По свидетельству очевидцев, иракские солдаты были в невменяемом состоянии: они не оказывали сопротивления, плакали и просили оставить их в покое, дать поспать.

— Четыре часа утра. Как в Великую Отечественную…

— Да, это опасное для человека время, и оно хорошо известно с древности. Самые длинные периоды быстрого сна у нас возникают под утро. При этом происходит нарушение дыхательного и сердечного ритмов. Один из моих учителей, академик РАМН Александр Моисеевич Вейн, говорил: «Во время быстрого сна жизнь больного висит на волоске».

— А вы говорите, что ночью мозг проверяет и оздоравливает все органы…

— Это лишь одна из теорий, и то недоказанная. Например, у больных с кардиорасстройствами при холтеровском исследовании (это когда надо ночь провести с приборчиком, записывающим кардиограмму) наиболее сильное заболевание сердца (например, мерцательная аритмия) проявляется именно в те самые 4—5 часов утра. Это отмечает и прибор.

— А как же знаменитый лечебный сон?

— Был популярен несколько десятилетий назад, но показал отрицательный результат. Особенно у больных с так называемой «эндогенной депрессией». Как пишут неврологи, эти люди вечером ведут себя, как обычно: поели, погуляли, легли спать, а утром «ни с того ни с сего», бывает, бросаются в окно. (Поэтому в больницах их держат в помещениях с зарешеченными окнами.) Теперь ясно, что таким пациентам длительный сон как раз противопоказан. Не нашел своего лечебного подтверждения и электросон.

— А проблемы со сном тем временем нарастают. Любители компьютерных игр ночами проводят за мониторами.

— …А утром садятся в машину, и у них во время поездки может возникнуть микросон. Он не поддается самоконтролю: один миг — и можно врезаться в машину или сбить пешехода. А вроде ж трезвый…

— Зато в будущем нам обещают машины с электропилотом — спи сколько хочешь.

— Это не спасет. Чтобы компьютер ездил по дорогам, как человек, он должен обладать человеческой логикой. А значит, его мозг должен быть похож на человеческий. Улавливаете, куда я клоню?

— Он что, должен спать?

— Ну спать не спать, но что-то подобное. А что вы так удивляетесь? В 60-е годы, когда появились первые мощные компьютеры, были зафиксированы их внезапные выключения. Причем не в результате поломки. Это была просто «отключка». Но в это время машина работала, что-то в себе «переваривала», «перетасовывала», а на связь с оператором не выходила. Сон? Наверное, нет. Компьютер — цифровая машина, а наш мозг — аналоговая. Но об этом таинственном эффекте тогда даже книжку написали. Есть вероятность, что, если будет создан квантовый суперкомпьютер, он тоже «захочет поспать».

— Вы меня убедили — все на свете хочет спать.

— А вот и не все. Если вы возьмете один единственный нейрон и поместите его в чашку Петри, он спать не будет! А полуторасантиметровый плоский червь с 302 нейронами — спит!

— И сколько надо соединить нейронов, чтобы они заснули?

— Когда они в сети из по меньшей мере нескольких сотен клеток, когда взаимодействуют друг с другом, то, видимо, начинают спать.

— Как-то даже обидно становится. Мы в ХХIвеке живем, а фундаментального свойства собственного организма разгадать не можем.

— Могли бы, конечно, но для этого недостаточно усилий даже такой страны, как США. Вот, к примеру, бозон Хиггса искала большая группа стран, были привлечены огромные силы. А ведь бозон Хиггса при всем моем к нему уважении не позволит человеку уже завтра жить качественно лучше.

А сон поможет. Для изучения мозга созданы гениальные приборы — нейросканеры. Они безвредно «просвечивают» головной мозг, видят, что внутри — в объеме, в цвете строят свои трехмерные снимки серого и белого вещества. Но чтобы эффективно работать с ними, нужны большие вложения.

Причем они себя точно окупят.

— Спать станем лучше? Не смешите. За это денег не дают.

— Дело не в этом. Ведь известно, что мы произошли от африканских тропических обезьян. Эта обезьяна любит яркое солнце.

Между тем уже изобретено искусственное «домашнее» солнце! Его излучение соответствует солнечному спектру именно в полезной для человека части — 860 нанометров. Дело в том, что наши «билогические часы» рассчитаны на сутки, в которых не 24, а 25 часов. Важные биохимические реакции в клетках «биологических часов» организма у большинства людей не укладываются в земные сутки. Специальные «часовые белки» синтезируются и распадаются с периодом 25 часов. Ни пища, ни стресс не влияют на это — только солнечный свет. Иначе наши биологические часы начинают отставать, наступает так называемый «десинхроноз», который может запустить начало множества болезней. Но эти часы легко перезапустить. Просто утром надо открыть штору и увидеть солнце. Постоять немного на солнечном свете.

— Но у нас теперь редко его увидишь.

— А вот если стать под душ и осветить себя при этом домашней солнечной лампой, биологические часы легко перезапустятся. То есть ваш организм будет работать в разы эффективнее. Но вы их не купите, они есть только в некоторых клиниках и стоят очень дорого — до 20 тысяч евро.

— Да ведь и первые мобильники стоили немало.

— Вот и я о том же. Но нет социального заказа сделать эти лампы доступнее, дешевле. Никто не приходит к ученым и инженерам и не ставит такую задачу.

А вот еще разработка. Обычный ваш будильник звонит, когда придется, и почти всегда «разрывает» ваш полуторачасовой цикл сна. Можно сделать приспособление: маленькую нашлепку на макушку головы, которая будет отслеживать конец цикла и разбудит вас в промежутке между циклами, именно тогда, когда надо, чтобы вы встали...

— Хорошо, но есть же мировые светила в области сомнологии, может, надо что-то перенять у них и двигаться быстрее?

— Их не так много. Мой учитель, французский профессор Жуве, уже не занимается наукой — возраст не позволяет. Американец Демент, первооткрыватель быстрого сна, тоже очень стар и не работает. Главная звезда сейчас — профессор Сейпер из Бостона, у него мощная лаборатория. Он один из лидеров мировой науки — сомнологии. Также внес важный вклад в изучение комы.

— А что: кома — это тоже сон?

— Нет, не сон. Но если при легких видах комы удается зарегистрировать быстрый сон, то, по мнению неврологов, больной пойдет на поправку. Если присутствуют обе фазы сна, то, как говорил А.М. Вейн, больной на 100 процентов выйдет из комы, если глубокий медленный сон есть, а быстрый исчез — 30 процентов, что выйдет. А если ни одна фаза сна не регистрируется, электроэнцефалограмма хаотична или вообще исчезла — надежды нет.

Так что, видите, сомнология важна не только с научной, но и с медицинской точки зрения. Плохо только то, что у наших сомнологов очень мало последователей. Молодежи наша наука неинтересна. А уйдем мы, и все тайны, о которых я сегодня рассказывал, возможно, так и останутся тайнами на много лет.

Беседовал
Вячеслав Недогонов —
специально для «Новой»

ПРИМЕЧАНИЯ
Вейн Александр Моисеевич(06.02.1928 г.—17.05.2003 г.) — доктор медицинских наук, профессор, академик Российской академии медицинских наук, заведующий кафедрой нервных болезней факультета послевузовского профессионального образования врачей Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова. Заслуженный деятель науки РФ. Родоначальник советской и российской сомнологии. В память об академике А.М. Вейне начиная с 2005 года ежегодно проводятся так называемые «Вейновские чтения».

Мишель Жуве(род. 16 ноября 1925 г.) — нейрофизиолог и невролог, один из основателей современной сомнологии, член Национальной академии наук Франции, руководит исследованиями природы сна и сновидений во Французском национальном институте здоровья и медицинских исследований. Известен также своими литературными произведениями. Его роман «Замок снов» — признанное фантастическое, историческое, философское, приключенческое и научно-популярное произведение.

Билл (Вильям) Демент(род. 27 июля 1928 г.) — в 50-е годы прошлого века вместе с Натаниэлом Клейтманом, Юджином Азерински и Мишелем Жуве стал первооткрывателем двух стадий сна: медленного сна и быстрого, или парадоксального (во время которого мы видим сновидения).