Немецкий нейробиолог, исследователь сна и памяти Ян Борн поставил эксперимент, участников которого предупредили, что их разбудят в определенное время: одних рано утром, другие же смогут спать в свое удовольствие сколько захочется. Уточним, что в подобных экспериментах испытуемых обычно предварительно обследуют, чтобы проверить, нет ли у них очевидных нарушений сна; им не разрешается пить кофе и употреблять прочие стимулирующие вещества; они должны придерживаться установленного графика сна-бодрствования в течение определенного времени перед экспериментом. Выполнение таких условий проверяется с помощью актиграфа пьезоэлектрического устройства, которое надевается на запястье доминирующей руки (правая у правшей, например) и считывает все движения и их интенсивность, иначе двигательную активность участников. Настает день, точнее, ночь эксперимента. Переодевание в пижаму, установка электродов на голову и в постель. Не каждый может сразу заснуть в незнакомой обстановке: другая мебель, другой матрас, дверь с другой стороны от кровати, почитать перед сном столько, сколько хочется, не разрешается, свет выключается ровно в 11 часов вечера извольте заснуть. Исследователям сна хорошо известен так называемый эффект первой ночи, когда в незнакомых условиях сон несколько нарушен, и процесс адаптации к новой спальне принимается во внимание, чтобы правильно интерпретировать эффекты того или иного экспериментального воздействия.
Уровень стрессовых гормонов, например кортизола, которые подготавливают нас к началу нового, полного опасностей дня, увеличивается еще во сне особенно в последний час перед пробуждением.
Наконец происходит засыпание. Стадия первая, потом вторая, третья, затем сон с быстрыми движениями глаз, еще один цикл и еще один, несколько коротких пробуждений, которые совершенно не запоминаются, и затем наступает постепенная подготовка организма к утреннему выходу из сна. Напомним, что участники исследования находятся в совершенно изолированной комнате лаборатории, куда не пробивается ни один луч света, где нет часов и ничто не говорит о том, сколько времени истекло с момента засыпания, и о том, когда приходит утро.
В данном контексте понятие «настало утро» относительное: судить о том, наступило оно или нет, каждый может по каким-то своим внутренним представлениям, с помощью интуиции или, лучше сказать, по инстинкту. Инстинкты можно определить как адаптации, с которыми мы рождаемся или приобретаем в процессе развития. Это то, что находится в нашем полном распоряжении и способствует нашему приспособлению к условиям окружающей среды, успеху нашего вида и его выживанию. Для инстинктивных видов поведения не требуется осознания это «компетентность без разумения».
Самое удивительное, что это знание может проявляться и во сне, точнее в том, насколько мы оказываемся готовыми к пробуждению. Измерение уровня одного из основных гормонов стресса адренокортикотропного гормона у участников эксперимента показывает, что он постепенно увеличивается в течение ночи. Однако оказывается, что у тех из спящих, которых предупредили, что их разбудят, его уровень начинает расти раньше приблизительно на целый час. Как будто спящие «знают», что пробуждение произойдет в определенный момент, и это «знание» возникает помимо их воли и какого-либо активного в этом участия.
Даже во сне функционирует программа, которая готовит нас к бодрствованию отчасти совершенно независимо от времени суток и наших внутренних биологических часов.
Каким же образом происходит это подсознательное, незаметное и не регистрируемое никакими приборами отслеживание времени? Может ли это происходить независимо от нашей воли, от нашего активного участия? Кто внутри нас и где в мозге ли, организме держит руку на секундомере, отсчитывая время сна? Возможно ли это в принципе? Многие из нас переживали что-то подобное и просыпались за несколько минут до звонка будильника. Иногда даже случается, что сновидение, которое переживается ретроспективно после пробуждения, развивается таким образом, что конец сюжета включает раздражитель, который выводит нас из состояния сна. Это удивительное ощущение, особенно если пытаться рационализировать происходящее во сне, где существенно снижена (если и вовсе не отсутствует) наша способность сомневаться даже в самых фантастических образах и событиях. Тем не менее инстинктивный характер спонтанного пробуждения, несомненно, присутствует: даже во сне функционирует программа, которая готовит нас к бодрствованию отчасти совершенно независимо от времени суток и наших внутренних биологических часов.
Переломный момент и начало новой эры
Важность инстинктов или врожденных форм поведения состоит в том, что ответы на внешние или внутренние стимулы есть у каждого и даже без обучения или тренировки можно извлечь их из памяти по мере необходимости. Неосознаваемое знание, когда пора проснуться, и способность к самопроизвольному пробуждению одни из самых базовых инстинктов, без которых мы были бы совершенно потеряны во времени. Момент пробуждения можно представить как линию соприкосновения между двумя мирами: внутренними физиологическими процессами, которые выстроены в определенной последовательности для достижения постоянства гомеостаза, и внешним миром, в котором мы существуем и с которым жизненно важно находиться в четко определенном временнóм взаимодействии и равновесии. Синхронизация между нами и окружающей средой непременное условие для выживания.
Момент пробуждения можно представить как линию соприкосновения между двумя мирами.
Живые организмы, являясь, с одной стороны, автономными субъектами мироздания, тем не менее существуют в сложных отношениях с окружающим миром. Это всегда так было и не могло быть иначе, с тех пор как возникли первые одноклеточные существа, способные к копированию себя и извлечению энергии из солнечного света и биохимических реакций, чтобы поддерживать свою организацию и автономию. Вращение Земли с периодически меняющимся освещением, температурой и другими явлениями, которые непосредственно влияют на процессы жизнедеятельности, стало решающим процессом в возникновении биологических ритмов. В те доисторические времена, когда поверхность Земли еще не была защищена атмосферой, созданной самими живыми организмами (фотосинтез возник около трех млрд лет назад), влияние космической радиации на протекание биохимических реакций, включая самые важные из них, такие как репликация ДНК, было вопросом жизни и смерти. Считается, что те первые организмы, которые смогли адаптировать свой метаболизм к свету и темноте так, что самые чувствительные к ультрафиолету реакции были защищены от губительного влияния солнца, смогли выжить и дать начало всему разнообразию жизненных форм, которые сейчас обитают на планете. Процесс пробуждения в своей изначальной форме представлял подготовку физиологических процессов к наступлению дня, учитывая всевозможные неблагоприятные факторы и раздражители стрессоры, начиная от радиации и экстремальных температурных колебаний и заканчивая «пробуждением» других организмов, нередко агрессивных и враждебных, с которыми наши первые бактерии должны были делить стол и кров.
Примечания
1
Карл Линней (17071778) шведский ботаник, создатель единой системы классификации растительного и животного мира.
2
Несколько цитат, которые производят на нас впечатление, мы решили привести в оригинале. С англ.: The wonderful which comes often is soon taken for granted.
3
Чарльз Скотт Шеррингтон (18571952) британский физиолог и нейробиолог; вместе с Эдгаром Эдрианом получил Нобелевскую премию по физиологии или медицине 1932 года за открытия, касающиеся функций нейронов.
4
М.: Колибри, 2018. Прим. ред.
5
Интересный разбор книги М. Уолкера сделал Алексей Гузей (см. guzey.com).
6
Знаменитый фильм 1990 года об открытии лечебного действия вещества L-ДОФА (L-DOPA) с Робином Вильямсом и Робертом де Ниро в главных ролях основан на реальных событиях, в которых участвовал врач и писатель Оливер Сакс. Саксу мы посвятили отдельную главу.
7
Классик сомнологии Мишель Жуве (19252017) предложил альтернативную интерпретацию этого знаменитого изречения Декарта: «Я сплю и вижу сны следовательно, я существую!». Прим. науч. ред.
8
Уточнения значений некоторых терминов, которые могут показаться недостаточно объясненными в книге, вынесены в отдельное приложение.
9
Каждая из двух основных фаз сна носит несколько названий, далее мы подробно расскажем и о фазах, и о названиях.
10
Однополушарный сон у дельфинов был открыт группой ученых Института им. А. Н. Северцова под руководством Льва Мухарамовича Мухаметова (19382021) в 70-х годах прошлого века. Прим. науч. ред.
11
Минимальные, но важные факты об всех упомянутых в книге ученых собраны отдельно, в именном указателе.
12
Марии Манасеиной мы посвятили отдельную главу.
13
Не указанные в сносках ссылки на цитаты из оригинальных статей приведены в списке используемой литературы в конце книги.
14
Иван Петрович Павлов (18491936) первый российский нобелевский лауреат; в 1904 году получил премию за работу по физиологии пищеварения.
15
Эрвин Шредингер (18871961) лауреат Нобелевской премии 1933 года.
16
В дикой природе, где они боятся нападения хищников! В зоопарке слоны, судя по внешним признакам, спят гораздо больше. Прим. науч. ред.
17
Известно, что некоторые виды летучих мышей могут впадать в состояние торпора неглубокой спячки с падением температуры тела и замедлением процессов обмена. Прим. науч. ред.
18
С англ.: Sleep is a process that appears utterly ordinary yet continues to elude our grasp.
19
С англ.: Сompetence without comprehension.
20
Одно из общепринятых определений сна таково: «Сон это особое генетически детерминированное состояние организма теплокровных животных (млекопитающих и птиц), характеризующееся закономерной последовательной сменой определенных полисомнографических картин в виде циклов, фаз и стадий» (В. М. Ковальзон. Основы сомнологии. М.: Бином Лаборатория знаний, 2011). Прим. науч. ред.
21
Самара: Самарский университет, 20052006.
22
А также автору не менее знаменитой книги «История западной философии» (М.: АСТ, 2020).
23
С англ.: You think the world is what it looks like in fine weather at noon day; I think it is what it seems like in the early morning when one first wakes from deep sleep.
24
Man on his Nature, 1940, на русский язык книга не переводилась. Дальше в сносках мы будем давать оригинальные названия книг, которые не переведены на русский язык, и год первого выхода книги в свет.
25
С англ.: The great topmost sheet of the mass, that where hardly a light had twinkled or moved, becomes now a sparkling field of rhythmic fl ashing points with trains of traveling sparks hurrying hither and thither. The brain is waking and with it the mind is returning. It is as if the Milky Way entered upon some cosmic dance. Swiftly the head mass becomes an enchanted loom where millions of fl ashing shuttles weave a dissolving pattern, always a meaningful pattern though never an abiding one; a shifting harmony of subpatterns.
26
С англ.: Hypnopompic state.
27
С англ.: Before you know, you must imagine.
28
The primacy of movement, 1999.
29
Короткий дневной сон называют power nap, по-русски «вздремнуть».
30
The Demon in the Machine, 2018.
31
REM-фаза (от англ. Rapid eye movement «быстрое движение глаз») так в книге мы чаще всего будем обозначать фазу быстрого (парадоксального) сна.
32
С англ.: An organism attends to a stimulus when its responding is under the control of that stimulus.
33
И зависит от того, что называть сновидением, о чем мы подробнее упоминаем далее.
34
NREM-фаза (от англ. Non-rapid eye movement «без движения глаз») фаза медленного (медленноволнового) сна, наступающего сразу после засыпания и преобладающая в первую половину ночи, подробно о ней в следующих главах.
35
От англ. Knocker up «молоток вверх», так в Англии и Ирландии называли человека, работа которого заключалась в том, чтобы будить людей на работу.