Зачем мы спим. Новая наука о сне и сновидениях - Мэттью Уолкер

Эти сигналы блокируются сенсорным барьером, расположенным в структуре, которая называется таламусом, или зрительным бугром. Представляющий собой гладкий объект овальной формы, размером меньше лимона, таламус является сенсорными воротами мозга. Таламус определяет, какие сенсорные сигналы будут пропущены через эти ворота, а какие нет. Если сигналы получают пропуск, они отправляются в кору головного мозга, где воспринимаются осознанно. Запирая ворота с началом здорового сна, таламус организует сенсорную блокаду мозга, предотвращая дальнейшее продвижение этих сигналов к коре головного мозга. В результате вы больше не воспринимаете информационные данные, которые передаются от внешних органов чувств. В этот момент ваш мозг теряет контакт с окружающим внешним миром. Другими словами, теперь вы спите.

Вторая характеристика, которая регулирует ваше собственное суждение о сне, — ощущение искажения времени, испытываемое двумя внутренне противоречивыми способами. Вполне очевидно, что во время сна вы теряете сознательное восприятие времени и попадаете в некую временную лакуну. Вспомните, как последний раз вы заснули в самолете. Когда вы проснулись, то, вероятно, посмотрели на часы, чтобы узнать, как долго вы спали. Почему? Потому что во сне ваше сознательное восприятие времени было якобы утрачено. Именно это ощущение временного провала дает вам уверенность в том, что вы спали, — ретроспективно, когда вы просыпаетесь.

Но в то время как на сознательном уровне во сне вы перестаете воспринимать время, на бессознательном мозг продолжает фиксировать его с невероятной точностью. Уверен, что с вами бывали случаи, когда вам необходимо было проснуться в определенное время, если, например, рано утром вам нужно улетать. Перед тем как лечь спать, вы старательно завели будильник на шесть утра, однако в 05:58 перед самым звонком будильника вы чудесным образом проснулись. Похоже, пока вы спите, ваш мозг продолжает вести отсчет времени с поразительной точностью. Как и в случае со многими другими процессами, происходящими в мозге, во время сна у вас просто нет доступа к знанию точного времени. Это все пролетает ниже радара сознания, поднимаясь на поверхность только в случае необходимости.

И еще одно временное искажение заслуживает упоминания здесь — растяжение времени. В сновидениях время течет по-другому, чаще всего оно растягивается. Вспомните, как вы в последний раз нажимали кнопку отсрочки будильника, когда он выдергивал вас из сна. Вы позволяете себе еще пять восхитительных минут и досматриваете приснившийся вам сон. По истечении пяти минут отсрочки будильник преданно звенит снова, но у вас-то совсем другое ощущение. В течение пяти минут реального времени вам могло показаться, что вы смотрели сны в течение часа, а то и дольше. В отличие от фазы сна без сновидений, в течение которой полностью утрачивается чувство времени, в сновидениях чувство времени остается при вас. Оно просто не слишком точное — чаще всего время в сновидениях растягивается относительно реального.

Хотя причины такого растяжения не до конца изучены, последние экспериментальные записи импульсов мозга крыс дают достаточно волнующие подсказки. В ходе эксперимента крысам позволяли свободно бегать по лабиринту. Когда грызуны изучили пространство, все ходы и выходы, исследователи записали образцы импульсов мозга. Когда крысы засыпали, ученые продолжали записывать импульсы этих клеток, оставляющие след в памяти грызуна. Они продолжали подслушивать мозг в ходе различных стадий сна, включая и стадию быстрого сна (БДГ — сна с быстрым движением глаз), ту самую, во время которой люди в основном и видят сновидения.

Первый поразительный результат заключался в том, что характерный образец импульсного излучения клеток, которое наблюдалось, когда крысы изучали лабиринт, впоследствии снова и снова появлялся во время сна. То есть, когда крысы дремали, воспоминания вновь проигрывались на уровне активности клеток мозга. Вторым, более поразительным открытием была скорость повторного воспроизведения. Во время стадии быстрого сна воспоминания проигрывались гораздо медленнее — в половину или даже четверть скорости от той, которая фиксировалась, когда крысы бодрствовали и изучали лабиринт. Такое замедленное нейронное изложение событий дня — лучшее из имеющихся у нас доказательств, которое объясняет наше собственное ощущение растянутости времени в фазе БДГ-сна. Такое кардинальное замедление нейронного времени может быть причиной того, что жизнь в сновидении, по нашим ощущениям, продолжается гораздо дольше, чем утверждает наш внутренний хронограф.

Несмотря на то что мы в состоянии определить, что кто-то спит или что мы сами спали, золотой стандарт научного подтверждения сна требует записи показателей с использованием электродов, получающих сигналы из трех разных отделов: (1) регистрируется активность мозга, (2) движение глаз и (3) мышечная активность. Все эти сигналы объединяются под общим термином полисомнография (ПСГ), что означает считывание (graph) сна (somnus), составленное из множественных сигналов (poly).

Именно с использованием этого набора измерений в 1952 году в Чикагском университете было сделано, вероятно, самое важное открытие в исследовании сна — его сделали Юджин Асерински (тогдашний аспирант) и профессор Натаниэл Клейтман, прославившийся своим экспериментом в Мамонтовой пещере, о котором мы говорили в главе 2.

Асерински в течение суток тщательно фиксировал схемы движения глаз детей. Он заметил наличие периодов сна, когда глаза под веками довольно быстро двигались из стороны в сторону. Более того, эти фазы сна всегда сопровождались значительной активностью головного мозга, почти неотличимой от той, которая наблюдается у бодрствующего человека. Такие активные фазы сна чередовались с более долгими отрезками времени, когда глаза оставались спокойны и неподвижны. Во время этих неактивных периодов времени активность мозга также понижалась.

И как будто одно это уже не было странно, Асерински также отметил, что эти фазы сна (сон с движением глазных яблок под закрытыми веками и сон без движения глаз) снова и снова повторялись в течение ночи по вполне определенному сценарию.

Руководитель Асерински профессор Клейтман, проявив классический профессорский скептицизм, захотел лично убедиться в достоверности полученных результатов, прежде чем подтвердить их доказанность. Чувствуя пристрастие задействовать в своих экспериментах самых близких и дорогих людей, он выбрал для этого исследования свою маленькую дочь Эстер. Полученные данные подтвердились. В этот момент Клейтман и Асерински поняли, какое серьезное открытие они сделали: люди не просто спят, а проходят через две различные стадии сна. Основываясь на определяющих эти стадии характерных особенностях, они назвали их: фаза медленного сна (ФМС) — с медленным движением глазных яблок и фаза быстрого сна — с быстрым движением глаз (БДГ).

Профессор Клейтман с Юджином Асерински и Уильямом Дементом — вторым его аспирантом — доказали, что фаза быстрого сна, во время которой активность головного мозга почти идентична активности в период бодрствования, тесно связана с тем, что мы называем сновидениями.

В последующие годы ученые продолжили изучение фазы медленного сна. Ее разделили на четыре отдельные фазы и назвали ФМС 1–4 (мы, исследователи сна, парни творческие), где глубина сна повышается от фазы к фазе. Таким образом, фазы 3 и 4 — самые глубокие фазы медленного сна, и их глубина определяется тем, что по сравнению с 1-й и 2-й фазами медленного сна с наступлением очередной фазы человека разбудить все труднее.