Александр Вейн - «Сон — тайны и парадоксы»
Мысль эта не нова, на протяжении последних 150 лет ее высказывали многие. В 1923 году Н. Я. Пэрна в своей книге «Сон и его значение» выразил ее так: «Из более примитивного и более общего состояния «жизни вообще» постепенно вырабатывается более сложное, но и более одностороннее состояние «жизни как координированной связи с окружающим». Этот процесс выработки бодрствования происходил в течение всей биологической эволюции: чем выше организовано живое существо, тем совершеннее оно “умеет бодрствовать” чем оно ниже на лестнице эволюции, тем оно более приближается к состоянию полусна. В постепенном развитии состояния бодрствования у ребенка мы видим быстрое и сокращенное повторение этого эволюционного хода».
Отмечено было также, что во сне ослаблены лишь те жизненные процессы, которые имеют отношение к связи организма со средой. Деятельность же кровеносной системы или пищеварительного аппарата не ослаблена, а скорее видоизменена. Гиппократ определял сон как ослабление жизни внешних органов и усиление внутренних; иными словами, сон — это как бы другая жизнь организма. От этой жизни бодрствование отличается прежде всего тем, что в нем все элементы организма объединяются для того, чтобы в качестве деятельной личности воздействовать на окружающее.
Великие и малые ритмы природы
Все это напоминает нам о великих и малых ритмах природы, в которых, возможно, кроется если не разгадка двух форм жизни, то хотя бы разгадка их смены и каким-то образом навязанной нам необходимости спать. Все в природе совершается циклично. Ритмы солнечной активности и затмений, землетрясений и наводнений, смена времен года, лунных фаз, приливов и отливов, дня и ночи, смена сна и бодрствования, ритмы походки, дыхания, сердечных сокращений — всюду, куда ни глянь, в космосе и на Земле, в живой природе и в неживой, всюду ритмы и пульсации — ритмы одиннадцатилетние, годичные, месячные, суточные, часовые, минутные. Из этой коллекции мы выделим только суточные ритмы и поговорим о смене дня и ночи.
Ночью, всегда в определенные часы, перестает журчать вода в ручьях, ветер едва шелестит листвой, холодает и во всех веществах замедляются химические процессы. В полдень все полно жизни, энергии, кипения. Суточному ритму подчиняются и животные, и растения, раскрывающие по утрам свои лепестки и листочки и закрывающие их по вечерам; подчиняемся суточному ритму и мы. Внутренних ритмов у нас несколько. Сначала проявляется часовой ритм — половину часового цикла мы проводим неподвижно, а половину в движении. Мало-помалу ритм перестраивается, и образуется период относительной неподвижности, или сна, приходящийся в основном на ночь, и период бодрствования, приходящийся на день.
Однако часовой ритм не исчезает. Переплетаясь друг с другом, часовой и суточный ритмы складываются в цикл, называемый циркадным (от латинского circa diem — вокруг дня). В течение этого цикла по определенной закономерности в организме происходят колебания интенсивности процессов обмена, а также умственной и физической работоспособности.
Ритмом работоспособности человек научился управлять сравнительно успешно; иногда он даже не замечает спадов и подъемов своей активности в течение рабочего дня. Но перестройка суточного ритма вызывает у организма энергичный протест.
Однажды группа английских физиологов решила провести лето на Шпицбергене; летом же там солнце не заходит. Все физиологи запаслись особыми часами. У одной половины группы часы за сутки уходили на три часа, и она стала жить по 21-часовому циклу, у другой — отставали на три часа, и у нее установился 27-часовой цикл. Суточный температурный ритм сопротивлялся этим перестройкам неделю, а ритм выделения калия из организма — целых полтора месяца. Столь же неохотно приспосабливается организм и к работе в ночную смену, сколько бы человек ни спал днем.
Стоит ли объяснять, что упорством своим наш суточный ритм сна и бодрствования обязан прежде всего врожденной к нему предрасположенности, восходящей к тем баснословно далеким временам, когда выходили из океана первые обитатели Земли.
Оказавшись на суше, они начали испытывать перепады температуры воздуха. С наступлением холодной ночи у них понижалась температура тела, а вместе с нею — скорость биохимических реакций в организме и активность нервной системы. Они цепенели, замирали, оживляясь лишь с первыми лучами солнца. Как отголосок резких колебаний, которые происходили в организме первых обитателей Земли, у теплокровных животных и у человека сохранился до сих пор ритм колебаний суточной температуры. К внутреннему температурному ритму добавились привычки, связанные с приспособлением к среде. Предки наши, и близкие, и отдаленные, наделены были дневным, а не ночным зрением — ночью им просто нечего было делать. Ночью они застывали, днем выходили на охоту, и этому ритму исправно следует сегодня наш организм.
Нам еще не ясно, почему мы спим, но уже ясно, почему мы спим ночью, а не днем. Этого вполне достаточно, чтобы познакомиться с краткой историей изучения сна и с теориями, ему посвященными. Веками люди думали, что основная, даже единственная форма существования — бодрствование, которое на известное время прерывается сном. Вот почему они изобретали теории сна, а не теории бодрствования. Бодрствование было состоянием, само собой разумеющимся и в объяснении не нуждающимся, и только в наши дни ученые начинают понимать, что бодрствование, быть может, так же сложно, как и сон.
В поисках яда
До XIX века сном безраздельно владели поэты и философы. Люди отправлялись в объятия Морфея, не задумываясь, что собой представляет этот крылатый бог, сын царицы вечного покоя Нюкты, то есть Ночи, и брат Танатоса, бога смерти.
В начале века сформировалась циркуляторная, или гемодинамическая, теория. Ее сторонники — Кабанис, Мюллер — связывали сон с застоем крови в мозге, а застой считали следствием горизонтального положения тела. После того как выяснилось, что в работающих органах сосуды расширяются и к ним притекает больше крови, а в неработающих сужаются и крови к ним притекает меньше, сон стали рассматривать как результат анемии мозга, а заодно и его отдых. Такого взгляда придерживались физиологи Клод Бернар, Моссо, И. Р. Тарханов. Моссо сконструировал специальную доску-весы, на нее укладывали человека, и, когда он засыпал, головной конец доски поднимался. Это должно было означать, что во сне кровь отхлынула от головы и голова стала легче.
Этот опыт не убедил тех исследователей, которые предпочитали видеть в наступлении сна не анемию, а гиперемию, то есть не отлив крови, а прилив. Они считали, что работа мозга весьма сложна, днем мозг поглощен ею настолько, что питаться он может только ночью, а следовательно, ночью должно усиливаться наполнение ею кровью. Эта мысль была впервые высказана Шопенгауэром, а затем в виде теории гиперемии развита физиологами Броуном, Шлейхом и другими. Говорилось и доказывалось, что опыт Моссо был основан на ошибке или на неточности наблюдения, да и сам Моссо уже склонялся на сторону гиперемии. А доктор Черни своими глазами — сквозь трепанационное отверстие в черепе больного ребенка — видел, как во сне кровь приливает к мозгу.
Но почему приток крови должен быть подобен снотворному? Чешский анатом Пуркинье предположил, что от прилива крови набухают нервные центры, проходящие через них волокна сдавливаются и теряют проводимость и сообщение между отделами мозга прерывается. Догадка Пуркинье не подтвердилась. В наши дни методами реоэнцефалографии удается очень точно оценить степень кровенаполнения мозговых сосудов. Бывает, что уровень кровенаполнения во сне понижен, а бывает повышен по сравнению с самым напряженным бодрствованием; непосредственной причинной зависимостью уровень этот со сном не связан.
В конце XIX века получила некоторое распространение гистологическая теория: воспринимающие нейроны втягивают свои окончания, порывая тем самым связь с внешним миром, и наступает сон. Однако не подтвердилось и это предположение.
Химическая теория
И тут на научном горизонте появилась химическая теория. Организм — это фабрика ядов. Таков был её главный тезис. «Мы отравлены с головы до ног продуктами наших собственных органов. Это — общий результат обмена веществ…» — писал в книге «Сон» И. И. Остромысленский. Сон в глазах сторонников химической теории был похож на остановку машины, к которой прекратился доступ горючего, например кислорода, вытесненного углекислым газом, или в которую «набилась зола», например молочная кислота, или холестерин, или еще что-нибудь. Во сне организм очищается от «золы», а утром цикл «засорения» начинается сначала.
Самоотравление золой или ядами было равносильно утомлению, а очищение от них — отдыху. Поэтому против химической теории выдвигались те же возражения, что и против теории отдыха. Швейцарский ученый Эдмунд Клапаред считал, что мы часто засыпаем, не будучи утомленными, и часто сильная усталость не дает нам заснуть. Куда же деваются яды при нашей бессоннице? Трудно себе представить также, что ежедневное отравление не приносит вреда организму. Если бы мы на самом деле засыпали под влиянием достаточно большой концентрации яда, то почему мы не просыпаемся уже через короткое время, когда концентрация падает до той степени, которая была у нас незадолго до засыпания и которой, по-видимому, было недостаточно для вызова сна?
