Двадцать гипотез

Лишение быстрого сна действовало на людей не совсем так, как лишение сна вообще. После первой ночи без сновидений, после второй и даже после третьей почти все они были возбуждены, рассеянны, порой агрессивны, память то и дело изменяла им, временами на них нападал зверский аппетит. Некоторые испытывали беспричинный страх. На пятые сутки все начинали галлюцинировать. В палате, где проводили время испытуемые Демента, было светло, но им казалось, что кругом мрак, а из мрака тянутся к ним растения-людоеды, и ожившие тумбочки хотят их проглотить.

Сначала думали, что, лишая человека быстрого сна, его лишают одних сновидений, а все его реакции вызваны только их нехваткой. Но вскоре Демент заметил, что к его испытуемым, как только они засыпают, возвращаются не только сновидения, но и весь быстрый сон как цельное состояние, со всей своей физиологией и биохимией. К тем же результатам пришел и французский исследователь Мишель Жуве в своих опытах над кошками. Он отделял у кошек зрительную кору, и им вроде бы уже нечего было видеть во сне да и нечем. Но регулярные перемены в уровне мышечного тонуса, в пульсе и дыхании свидетельствовали о том, что медленный и быстрый сон продолжают у них исправно сменять друг друга. О приходе быстрого сна можно было догадаться по полному расслаблению мышц. В этот миг Жуве подносил к лапке кошки электрод, мышцы напрягались и кошка как бы просыпалась. Как и к испытуемым Демента, быстрый сон возвращался к ней все чаще и чаще.

Удивительно было то, что физиологическая отдача быстрого сна оказалась ничтожной по сравнению с его нехваткой. Люди провели без него пять суток, а когда опыт кончился и их оставили в покое, доля его в восстановительную ночь возросла только на 25 процентов, а во вторую ночь вошла в норму. Даже после двухнедельного эксперимента она ни у кого не превысила 60 процентов всего сна. Можно только предположить, что быстрый сон в разных своих формах приходил к людям во время бодрствования.

Что же удалось узнать про быстрый сон за три с лишним десятилетия, которые прошли со дня его открытия? Как отчетливо выраженная фаза он в эволюционном ряду появляется только у теплокровных, холоднокровные обходятся одними всплесками активности. Млекопитающие проводят в нем от 6 до 30 процентов всего сна. Сон новорожденных котят, как и новорожденных приматов, иногда на три четверти быстрый. Чем лучше развит мозг у вида, тем больше его представители спят быстрым сном; чем старше особь, тем меньше у нее доля быстрого сна. Объясняется это тем, что быстрый и медленный сон формируется в разные сроки. Сначала у нас с вами появляется быстрый сон, потом дельта-сон, года в два или три — сонные веретена и только в восемь-девять лет — стадия дремоты. До восьми лет мы не умеем по-настоящему дремать: либо бодрствуем, либо спим крепким сном; так, во всяком случае, свидетельствует электроэнцефалограмма. Причина тут может быть только одна: неравномерность развития мозговых структур, ведающих каждой стадией сна. Сначала достигают зрелости древние отделы, включающие быстрый сон, потом отделы, включающие медленный. Но тогда, выходит, неправы те, кто считает, что медленный сон появился в эволюции раньше быстрого. Ведь в первом периоде своего развития особь в общих чертах проходит развитие вида, или, как говорят биологи, онтогенез повторяет филогенез. С другой стороны, почему тогда дельта-сон формируется раньше дремоты? Разве оцепенение, которому были так привержены наши далекие предки (если, конечно, все эти амфибии и ящеры действительно были нашими предками), разве оно не ближе к дремоте, чем к дельта-сну? Может быть, филогенез повторяется не во всем?

У ребенка и у взрослого электроэнцефалограммы медленного сна разные, а быстрого — одинаковые. Но это совпадение, как замечает в своей книге «Активность спящего мозга» ленинградский физиолог А. Н. Шеповальников, ровным счетом ничего не означает. У больного с опухолью
в мозгу, у здорового человека под наркозом и у бодрствующего трехлетнего ребенка — у всех у них на электроэнцефалограмме видны одни и те же высокоамплитудные волны частотой 3-4 герца. Не исключено, что на первых порах жизни быстрый сон выполняет роль особого механизма, способствующего ускоренному развитию мозга. Специальными «квазисенсорными» импульсами он его тренирует и укрепляет. Вот для чего он появляется раньше всех других стадий сна и захватывает ключевые позиции надолго.

Но недаром его прозвали парадоксальным. Ведь если судить по улыбкам, вскрикиваниям, причмокиваниям, особым движениям, дети видят сны с первых же минут жизни. Что же им снится? Из какого материала лепятся их сновидения? Скорее всего, они просто потрясены открывшимся перед ними миром. Мир этот не так уж беден на взгляд ребенка, впервые открывшего глаза. А может быть, у него уже есть и то, что мы назывем проблемами, и эти проблемы являются к нему во сне?

Противоречия и неясности на каждом шагу. Все как будто уверены, что быстрые движения глаз связаны с образами сновидений непосредственно, и по ним уже угадывают не только характер сна, но и его сюжет. Но тут выясняется, что каждому периоду быстрого сна свойственно определенное соотношение вертикальных, горизонтальных и прочих движений, а сюжет сна как бы ни при чем. Для чего же тогда быстрые движения глаз? А для того, полагает доктор Ральф Бергер из Эдинбургского университета, чтобы не ослабевало наше глубинное зрение. Быстрые движения — это упражнения для глаз. Не будь их, мир бы двоился у нас в глазах после пробуждения. Вот отчего, говорит Бергер, животные с хорошим глубинным зрением проводят в быстром сне больше времени, чем животные с плохим зрением. Быть может, и наши грудные младенцы не сны смотрят, а упражняют свой окуломоторный аппарат?

Биологи-эволюционисты убеждены, что быстрый сон существует затем, чтобы «подбуживать» спящих, не дать им уснуть навеки. Мысль эта пришла им в голову в процессе наблюдений за рыбами, лягушками и черепахами. Возможно, ритмы бодрствования, возникающие время от времени у этих животных на фоне бесконечного транса, и правда служат для того, чтобы покой № 1 или покой № 2 не превратились в вечный покой. Но быстрый сон млекопитающих вряд ли предназначен для этого.
Почему его доля увеличивается к утру, когда медленный сон совсем неглубок? Почему, когда человека лишают быстрого сна, он и не думает погружаться в медленный, а наоборот, возбуждается до крайности? Да, кстати, как мы скоро увидим, медленный сон наш, хоть и глубок в своей дельта-стадии, но от превращения в необратимое коматозное состояние весьма далек. Да и кроме того, холоднокровные, которые, может, и нуждаются в подбуживании, спят ведь не медленным сном, а «первичным» или в лучшем случае «промежуточным».

Что тут чему служит, вообще понять нелегко. Когда начинается быстрый сон, тело наше расслабляется, а крупные мышцы буквально парализуются. Если бы этого не было, мы бы во время бурных своих сновидений не лежали в постели, а бегали по комнате. Когда у кошек разрушали в мозгу механизм, подавляющий мышечный тонус, они в течение всего быстрого сна носились как угорелые по клетке, шипя и фыркая. Так что же, сновидения придуманы для того, чтобы сон не переходил в кому, или наш мышечный паралич для того, чтобы мы не бегали по комнате, а спокойно досматривали сны до конца?

Десятка два гипотез было высказано насчет быстрого сна. Говорили, что именно он нейтрализует гипнотоксины, накапливающиеся в период бодрствования, и восстанавливает функции мозговых структур, угнетаемые в процессе медленного сна. У младенцев он стимулирует развитие мозга, а у того, кто постарше, очищает кратковременную память от ненужной информации, а нужной помогает перейти в долговременную. Моруцци предположил, что нервные клетки, непосредственно связанные с высшими психическими функциями, все-таки нуждаются в отдыхе, а восстанавливать свои силы они могут лишь в такой обстановке, когда приток стимулов извне минимален. Чувствительные эти нейроны в быстром сне отдыхают, а активность развивают либо те нейроны, которые в отдыхе не нуждаются, либо те, которые отдыхают во время бодрствования. По мнению же доктора Хартмана из университета Тафта, главная функция быстрого сна — восстановление надлежащего уровня серотонина, запасы которого истощаются за день. Без серотонина мы бы не могли нормально мыслить и жили бы в мире грез.

Несколько лет назад в экспериментах как будто подтвердилось давнишнее предположение, что во время быстрого сна в мозгу происходит синтез белков и нуклеиновых кислот. Волны медленного сна, предполагает ленинградский исследователь Н. Н. Демин, связаны с восстановительными процессами в глиальных клетках, а волны быстрого — в нейронах. Может быть, активные конформационные изменения в молекулах нейронных мембран — одна из причин плоской электроэнцефалограммы быстрого сна, столь поразившей его первооткрывателей. А наши сны — не что иное, как результат молекулярных перестроек, вернее, не результат, а побочный продукт, нечто вроде отходов. Биохимические процессы порождают в нейронах дополнительную электрическую активность, ансабли нейронов, связанные со следами памяти, хаотически возбуждаются, и мы видим сны. Но для чего же тогда специальные мозговые механизмы приковывают нас к постели и заставляют эти сны смотреть? Почему многие наши сны полны глубокого смысла? Можно ли одним возбуждением нейронов добиться такой безупречной логической связи, которой так часто скреплены элементы наших сновидений?