Часть II Без сна нельзя обойтись

 

Глава 4 Как спят животные   

Спят ли черви?

 

Ирен Тоблер — гранд-дама международной сомнологии. Она специали­зируется на физиологии животных и, работая в коллективе Александра Борбели в Институте фармакологии и токсикологии Цюрихского универ­ситета, на протяжении почти трех десятилетий наблюдает за сном самых разных существ: тараканов, скорпионов, мышей, рыб, крыс, хомяков, коров — вплоть до слонов. Но во время нашей беседы в ее заваленном книгами и специальными журналами рабочем кабинете госпожа профес­сор была поглощена, как нарочно, крошечным червячком. «У нас есть надежные доказательства, что уже Caenorhabditis elegans обладает неко­торыми основными механизмами сна, наблюдаемыми у высших живот­ных», — говорит Тоблер, блестя глазами за стеклами очков.

Ее воодушевление легко понять. Неужели сон действительно столь же древен, как само появление многоклеточных существ? Неужели он так важен для биологических систем, что даже червь не может без него выжить? Несколькими дверями дальше по коридору, в лаборатории То­блер, извивается живое доказательство.

Здесь в типичной стеклянной чашке Петри живут на микробной сре­де, служащей им пищей, несколько крошечных червей-нитянок, или филярий. Автоматическая камера видеонаблюдения записывает, дви­жутся ли они, когда и как долго. Оказывается, черви регулярно впадают в состояние неподвижности. Продолжается оно не более 10-20 с, и все же это что-то напоминает сон. Биолог Тоблер убеждена в этом — и мо­жет доказать.

В целом нормальные черви проводят в сутки 3-5 ч в состоянии по­коя. Если на протяжении 12 ч поддерживать их в непрерывном дви­жении, постоянно встряхивая чашку, «то в ближайшие часы продол­жительность периодов покоя заметно увеличивается», говорит швей­царская исследовательница. Причем увеличение тем более выражено, чем дольше филяриям не давали спать. Очевидно, у червей тоже есть процесс S.

Специалисты давно согласны, что основным критерием, позволяю­щим определить сон у животных, является необходимость его наверстать, если перед этим их покой систематически нарушали. Поэтому у животных, которые не могут рассказать, спали они или нет, именно это биологи и выбрали разграничительной линией между регуляр­ным сном и нерегулярными «остановками» или «отдыхом»: если ли­шить живые существа сна, они потом спят дольше, если прерывать просто «отдых», это практически не сказывается на их дальнейшем поведении.

В 1983 г. Ирен Тоблер произвела настоящую сенсацию, доказав, что даже у тараканов наблюдается дефицит сна. Насекомым требу­ется более продолжительный отдых, если до этого их слишком долго принуждали к непрерывной активности. Это было первым доказатель­ством того, что даже у беспозвоночных животных существуют подоб­ные сну состояния. Затем последовали наблюдения над скорпионами, а Вальтер Кайзер из Дюссельдорфа провел аналогичный эксперимент с пчелами. Результаты подтвердили опыт с тараканами.

Но мало того: Тоблер и ее сотрудники присмотрелись к тараканам внимательнее и обнаружили, что они в периоды покоя принимают различные позы. Ученые задались вопросом, не являются ли эти их положения внешним признаком различной глубины сна. Оказалось, что животных, застывших в одной из таких поз, действительно очень трудно чем-нибудь отвлечь. «Порог пробуждения у тараканов в этой позе был значительно выше, чем в любой другой», — рассказывает Тоблер.

Значит, поведение крупных насекомых с длинными усами соот­ветствует второму и третьему важным критериям сна у животных: занятие типичной, долгое время не меняющейся спокойной позы и су­ществование более или менее высокого порога пробуждения. Из него можно заключить, что животное обладает центром оповещения, кото­рый — как и наш таламус — охраняет сон от несущественных помех и пропускает лишь важные сигналы. Из более простой в биологическом смысле, практически нерегулируемой фазы покоя животные, напро­тив, выходят при малейшем отвлекающем сигнале.

Сейчас Тоблер близка к тому, чтобы повторить сенсацию, на этот раз с червями-филяриями. Эти простые существа, стоящие в биологи­ческой иерархии значительно ниже, чем насекомые, отвечают по край­ней мере первому определению сна. Следовательно, в их очень простой нервной и гормональной системе должен существовать регуляторный механизм, управляющий потребностью в коротких паузах и в случае необходимости заботящийся о восполнении дефицита. Кроме того, эти паузы должны приносить биологической системе «червь» какие-то нам еще неизвестные важные для выживания преимущества, иначе снопо­добное состояние не могло бы выработаться и сохраниться в процессе эволюции.

Ирен Тоблер глубоко убеждена, что в конечном счете сон червя-филярии и человека определяется одними и теми же причинами. Вероятно, уже наш последний общий предок примерно 700 миллионов лет назад спал по сходным правилам, а не просто останавливался периодически отдохнуть.

 

Мухи на «винте»  

 

В лаборатории сна есть еще один крайне популярный вид подопытных животных: плодовая мушка Drosophila melanogaster. С этими крошеч­ными черно-коричневыми насекомыми встречались все: это они вьются летом над прилавками с фруктами и во множестве роятся над забытым подгнившим бананом. К тому же почти все о них слышали, поскольку биологи уже много десятилетий используют этот живучий, легкий в разведении и очень удобный для опытов вид в своих молекулярно-ге­нетических исследованиях.

 

 

 

 

В 2000 г. сразу два исследовательских коллектива обнаружили, что мухи также соответствуют в своем поведении всем важным вне­шним критериям сна: они проводят значительное время — 5 минут и более — в спокойной позе, причем их тогда значительно труднее спугнуть, чем обычно, и эти периоды у них также удлиняются, если перед покоем долгое время не давать им отдыха. Затем были прове­дены еще более детальные и тщательные эксперименты, после кото­рых даже у профессионального скептика Тоблер не осталось сомне­ний: «Сейчас однозначно доказано, что даже плодовые мушки спят».

Но мало того: у мушек во сне также меняется электрическая актив­ность мозга. Это было доказано опытами, проводившимися в 2002 г. в американском Институте неврологии в Сан-Диего. Там, в лаборатории Ральфа Гринспена, висят под потолком дрозофилы. Спинами они при­клеены к небольшой металлической пластинке. Сзади между их ножек проходит лазерный луч, попадая на световой датчик, стоящий впере­ди. Датчик мгновенно реагирует на подергивание животного, так что Гринспен всегда знает, шевелится или покоится сейчас его муха. Но самое главное во всей системе — два крошечных электрода, направ­ленные сверху на два строго определенных места в микроскопическом мушином мозгу и позволяющие снять ЭЭГ дрозофилы.

Благодаря этому устройству Гринспен и его ассистент Дуглас Нитц смогли впервые систематически исследовать деятельность нервных клеток у спящей плодовой мушки. Итог эксперимента: сноподобное состояние у дрозофилы действительно сопровождается изменени­ями мозговой активности. С точки зрения физиологии, процессы в мозге спящей мухи и спящего человека очень сходны. Хотя на муши­ной ЭЭГ нет ни сонных веретен, ни регулярных дельта-волн, ее гра­фик напоминает те сигналы, которые посылает во время глубокого сна наш мозговой ствол. В целом нервные клетки мухи во сне менее возбудимы, чем в состоянии бодрствования, и почти не проводят электрических сигналов.

Другая лаборатория в США специализируется на опытах, в ко­торых проверяется даже скорость реакций у мухи и ее способность сосредоточиться. Это группа Кьяры Чирелли, Джулио Тонони и Рето Хьюбера в Висконсинском университете в Мэдисоне. Множество сложных аппаратов позволяет определить степень бодрости или уста­лости у мухи. Инфракрасный датчик показывает, спят насекомые или нет. Когда исследователи хотят помешать своим подопытным спать, стеклянные трубки, в которых живут мушки, помещают в непрерывно вращающийся контейнер.

Такая аппаратура позволяет проводить надежные опыты по лише­нию сна. В результате удалось показать, что регуляция потребности в сне у человека и мухи имеет поразительно много общего. Нейробио­лог Хьюбер резюмирует: «Регуляция сна у дрозофил полностью или, по крайней мере, в большой степени совпадает с регуляцией его у млеко­питающих».

В частности, сон плодовой мушки не только продолжается тем доль­ше, чем больше времени до этого ей не давали спать. В этой ситуации он также становится глубже, то есть муха реже просыпается во время сна и ее труднее разбудить. Переутомление у мухи тоже выглядит очень сходно с человеческим. «При лишении сна реакции мухи постепенно за­медляются», — говорит Хубер. Все это хорошо вписывается в целый ряд удивительных результатов, полученных в последние годы: как и у лю­дей, молодые мухи нуждаются в значительно более продолжительном сне, чем взрослые, и сон их становится с возрастом все более поверх­ностным.

Кроме того, многие вещества, влияющие на наш сон, оказывают сходное действие и на насекомых. Кофеин или возбуждающий нарко­тик метамфетамин, известный в народе как «винт», активизируют и мух, а от антигистаминных препаратов они тоже становятся сонными. «Мухи в очередной раз доказали, что они больше похожи на нас, чем принято считать», — пишут в совместной статье Гринспен, Тонони и Чирелли.

Правда, одно небольшое различие между мухой и человеком в этом отношении все же существует: у насекомых самцы испытывают заметно большую потребность в сне, чем самки.

 

Генетика сна: новая наука  

 

Сейчас ученые из Мэдисона выясняют, какие гены заставляют данную муху спать больше или меньше среднего. Чирелли и ее коллеги уже замерили потребность в сне у 9000 генетически различных семейств дрозофил. Большинству насекомых — так называемому нормаль­ному типу — требовалось среднее количество сна — от 10 до 15 ч в сутки. Чем сильнее отдельные особи отклоняются от этой нормы, тем реже они встречаются. «Такое гауссовское распределение — это великолепно!», — восторгается Ирен Тоблер. — Оно доказывает, что регуляция сна — вероятнее всего, генетически обусловленный про­цесс. Тем самым появляется возможность исследовать сон методами генетики».

То, чему радуется исследователь — это не больше не меньше как возникновение внутри сомнологии новой дисциплины, которую можно назвать генетикой сна. Дрозофила, а также ниточный червь Caenorhabditis — первые герои новой науки. Ученые пользуются кро­шечными мушками и червями для широкомасштабного поиска гене­тической основы сна и его регуляции.

«Плодовые мушки и черви-нитянки прямо-таки напрашиваются в качестве подопытных», — говорит Ирен Тоблер, поясняя, что у легко разводимых и быстро размножающихся животных нередко появляются экземпляры с генетическими нарушениями, отклоняющиеся от средних показателей сна. Исследование таких мутантов может дать массу ин­формации о биохимической основе сна — ведь все белки, участвующие в регуляции сна, должны быть заложены в генетическом коде.

Разумеется, важную роль в экспериментах играют и особи без мута­ций. Ученые пытаются обнаружить у них гены, которые проявляют раз­ную активность во сне и в состоянии бодрствования. Нетрудно предпо­ложить, что такие гены должны кодировать белки, играющие важную роль в биохимии сна и бодрствования.

Ту же двойную стратегию ученые сейчас с большим успехом приме­няют и к другим важнейшим биологическим феноменам, например ра­боте внутренних часов, регуляции старения или развитию из яйцеклет­ки взрослого животного. Важную роль в генетических исследованиях сомнологов играют мыши и крысы как «образцовые млекопитающие», а также аквариумная рыбка данио рерио (прозванная за полоски «рыба-зебра») как образец низших позвоночных.

Поэтому дальше генетика сна может двигаться хорошо известным, проторенным путем. Сначала ученым нужно с помощью так называемых экспрессионных анализов выявить гены, которые во сне считываются для образования кодируемых ими белков особенно часто или особен­но редко. Кроме того, они должны обнаружить мутации, влияющие на сон у мушки и червяка. Затем предстоит исследовать, какую функцию имеют изобильно или крайне скудно порождаемые во сне белки и какие последствия для организма имеют изменения наследственности.

Тем самым в центр внимания ученых неизбежно попадут новые биологически активные структуры, имеющие значение для сна. Да­лее нужно выяснить, имеются ли сходные структуры со сходными за­дачами у млекопитающих, а значит, и у человека. Это внесло бы не только важнейшие недостающие элементы в разгадку сна, но и дало бы возможность новаторских подходов к терапии всевозможных рас­стройств сна.

Новые эксперименты с плодовыми мушками, проведенные в Мэ­дисоне, показывают, что описанный путь — уже не утопия. Широкий разброс потребности в сне у 9000 линий дрозофилы показывает, что в регуляции сна участвует множество различных генов. Судя по всему, у разных штаммов они выступают в разных комбинациях. Крайние типы, обладающие почти исключительно генами краткого или долгого сна, разумеется, оказываются редкими в силу маловероятной комбинации. Такая тяга к средним значениям типична для так называемых мультигенно наследуемых свойств. По той же причине людей среднего роста много, а великанов и карликов — мало.

Чирелли и ее коллеги уже обнаружили единичный ген, деятельность которого в значительной мере определяет потребность дрозофил в сне. Сначала они отметили мушек, отличавшихся особенно коротким сном. В результате удалось выявить «мини-сон» — штамм, который нуждает­ся лишь в трети обычной для дрозофил продолжительности сна. Выяс­нилось, что у этих малоспящих особей изменен ген, кодирующий белок, который отвечает за возбудимость нервных клеток, пропуская при оп­ределенных условиях сквозь клеточную оболочку электрически заря­женные частицы. Тем самым он способствует выделению сигнальных веществ и передаче информации в мозге мухи. Таким путем «этот ген, видимо, регулирует потребность в сне и его эффективность», заключа­ют исследователи.

Тех, кто, прочитав это, уже надеется на генную терапию или чудес­ное средство для людей, которое в один прекрасный день позволит сни­зить потребность в сне или повысить его качество, нужно сразу предуп­редить: ожидаемая продолжительность жизни малоспящих мутантов значительно меньше, чем у нормальных мушек.

 

Почему птицы во сне не падают с дерева  

 

Если прочесывание больших колоний червей или мушек в поисках осо­бей с нарушениями сна — пока еще редкость в лабораторной работе, то в целом эксперименты над животными давно утвердились в сомнологической практике. То, что кажется невероятным применительно к крошечным мушкам, давно уже привычно проделывается над позво­ночными: снятие электроэнцефалограмм, контроль напряжения мышц и движений глаз, наблюдение над положением тела с помощью видео­камеры. Многое мы узнали о сне только потому, что подопытным жи­вотным подолгу не давали спать или помещали их на продолжительное время в искусственный мир без смены дня и ночи — ведь люди на такое обычно не соглашаются.

Например, многие животные готовятся ко сну посредством до­вольно сложных, хотя и выполняемых инстинктивно ритуалов. Соба­ки и кошки нередко вертятся на месте, утаптывая удобное гнездыш­ко. Хомячки и крысы тщательно чистятся. Слоны ищут физического соприкосновения с себе подобными. Ирен Тоблер описывает: «Я всегда с умилением наблюдаю, как слон в цирковом стойле, почувс­твовав усталость, набирает соломы, подкладывает ее под голову, как подушку, а потом медленно ложится на бок и закидывает хобот на шею или на спину соседу».

Шимпанзе каждый вечер устраивают себе для сна новое гнездо на дереве, куда пускают и своих детенышей. Когда малыши подрастают, им приходится учиться строить собственное гнездо. А поскольку пона­чалу оно получается у них не очень уютным, они по ночам порой пыта­ются залезть обратно в постель к матери; иногда им это удается, иногда нет. «Вам это, наверное, что-то напоминает?» — улыбается Тоблер.

Почти во всех группах животных есть виды, которые ищут для сна укрытие или закапываются в землю. Следы такого поведения обнару­живаются при ближайшем рассмотрении и у нас, людей. Во всяком случае, один из первых советов, которые врачи дают больным, страда­ющим бессонницей, гласит: устройте себе расслабляющий, всегда оди­наковый ритуал отхода ко сну, например чтение книги в постели или раскладывание одежды на завтрашний день.

Нередко помогает также возможность обставить спальню как мож­но уютнее, плотно завесить окна и обить стены звуконепроницаемым материалом, чтобы она стала похожа на теплую пещеру или надежную норку. Нечто подобное делает и рыба-чистильщик: на время сна она ок­ружает себя защитной оболочкой из слизи.

Что касается позы сна, то в мире животных наблюдается все, что только можно себе представить — и даже то, чего нельзя. Большинс­тво млекопитающих сворачивается клубком или вытягивается лежа во всю длину, некоторые спят на боку1. Летучие мыши повисают вниз головой на потолке пещеры, многие попугаи аналогичным образом свисают с ветвей деревьев. Некоторые птицы предпочитают «защит­ную позу»: они поджимают ноги и прячут голову под крыло. Другие просто остаются сидеть на ветке. Хотя их мышцы, как и у всех других животных, во сне расслабляются, птицы не падают с дерева по одной простой причине: «Если человеку нужно напрячь мышцы, чтобы схватиться за что-то, птица, напротив, должна сделать усилие, что­бы разжать хватку», — поясняет Гюнтер Бауэр из Орнитологического института им. Макса Планка в Радольфцелле. Чем глубже птица спит, тем сильнее сомкнуты ее когти.

Бегемоты и тюлени иногда спят под водой. Слоны, лошади и овцы спят по крайней мере часть времени стоя. «Нередко они ложатся только в фазе глубокого сна», — говорит Ирен Тоблер. Когда-то она с помощью инфракрасных камер выяснила, что взрослым слонам нужно от 4 до 6, 5 ч сна, а молодняку — целых 8. Известный сомнолог Джером Сигел из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе уже давно собирает указания на то, что млекопитающие спят тем меньше, чем они крупнее и чем меньше энергии им приходится тратить на добывание пищи.

Мелкие хищники вроде летучих мышей спят, по словам Сигела, 20 ч в сутки, а ежи — примерно 18. Хищники покрупнее обходятся меньшим количеством сна: тигры спят около 16 ч, львы — 14, собаки — 10. Круп­ные травоядные, такие как коровы, овцы или лошади, спят, напротив, очень мало — им достаточно 3-4 ч в сутки. Мелким сна требуется на­много больше: морским свинкам —10 ч, хомякам — 14.

Удивительно, что слоны, согласно этой схеме, спят намного больше, чем нужно. На самом деле и данные для лошадей, овец и коров, вероят­но, занижены. Энцефалограммы этих копытных показали, по последним данным, что днем, когда кажется, что животные просто отдыхают, они периодически впадают в сон. Иногда они засыпают, не переставая же­вать жвачку, чем корова занимается 8 ч в день. В состоянии расслаблен­ного покоя, вероятно, периодически прерываемого настоящим сном, большинство животных пребывает часто и охотно. Зато мы, люди, живя в обществе, настроенном исключительно на достижения, почти отказа­лись от грез наяву.

Сейчас специалисты сопоставляют отдых животных с нашей ста­дией легкого сна, во время которой также наблюдается чередование тета- и альфа-волн. Это должно заставить нас задуматься, поскольку и с нами, возможно, случается порой то же, что с коровами: мозг может воспользоваться расслабленным состоянием во время дремотной меч­тательности для так называемых эпизодов микросна. Это могло бы не только способствовать повышению нашей общей работоспособности, но и объяснить легенду, по которой много медитирующие йоги нужда­ются в меньшем количестве сна, чем обычные люди. Возможно, часть суточной потребности в сне мастера медитации покрывают в ходе про­фессионального расслабления.

 

Все животные спят  

 

Сравнение жующих жвачку коров с медитирующими йогами отнюдь не ли­шено основания. Это подтверждают многочисленные ЭЭГ, снятые у спящих животных. В частности, все млекопитающие имеют фазы глубокого сна с ти­пичными длинными дельта-волнами, фазы БС и периоды легкого сна.

«Удивительно, насколько сходен сон, к примеру, крысы и человека», — говорит Ирен Тоблер. Люди отличаются лишь продолжительностью цик­лов: «У животных циклы короче — у крыс всего 12 мин — и, как правило, сон у них полифазный». Это значит, что сон они распределяют на несколь­ко коротких отрезков в течение всех суток, как делают у людей новорож­денные, а также больные, надолго прикованные к постели. Американская исследовательская группа в Бостоне выяснила даже, что время, продолжи­тельность и частота фаз пробуждения, регулярно прерывающих сон, под­чиняются у кошек, мышей и крыс той же закономерности, что у людей.

Некоторые ученые, например нейробиолог Ян Борн из Любекского университета, находят между человеком и животным еще одно разли­чие: «У нас, людей, сон особенно хорошо организован». Отдельные ста­дии сна следуют друг за другом с необычной регулярностью и подчиня­ются очень строгой схеме. Борн предполагает, что это связано прежде всего с ночной работой нашего органа мышления. Поскольку человек отличается выдающимися интеллектуальными способностями, его мозг должен за время сна проработать особенно много впечатлений. Может быть, одна из тайных причин умственного превосходства человека как раз и состоит в высокой упорядоченности его сна.

Кроме людей и млекопитающих животных БС наблюдается еще только у птиц. Однако у них фазы парадоксального сна заметно короче. Поскольку рептилии — общие предки млекопитающих и птиц — вообще не знают БС, биологи на сегодняшний день пришли к выводу, что обе группы живых существ развили это третье состояние сознания, встре­чающееся лишь во сне, независимо друг от друга.

Долгое время считалось, что разделение МС на легкий с мелки­ми волнами и глубокий с большими волнами появилось достаточно поздно в ходе эволюции. Со всей отчетливостью оно проявляется тоже только у птиц и млекопитающих. Поэтому специалисты дол­гое время разделяли животных на тех, у которых, как им казалось, наблюдается подлинный, глубокий, подобный человеческому, сон, и на тех, кто с регулярными промежутками лишь впадает в состояние неподвижности, напоминающее легкий сон, но не имеющее призна­ков глубокого сна.

Рыбы и пресмыкающиеся, например, периодически испытывают своеобразное оцепенение, когда они медленнее обычного реагируют на внешние помехи и принимают сонную позу, причем обмен веществ у них замедляется. Эти так называемые низшие позвоночные соответс­твуют и третьему критерию сна: продолжительность фаз покоя у них увеличивается, если до этого экспериментатор постоянно мешал их от­дыху — в точности как у человека и червя-филярии.

Многие рыбы во сне защищают себя от врагов тем, что меняют цвет, ложатся на дно или прячутся в пещеры и расселины скал. Очень крупные рыбы, например тунцы, во сне продолжают плыть, поскольку иначе им не удастся пропустить сквозь жабры достаточное количес­тво свежей воды. У рептилий видимым признаком засыпания явля­ются закрытые глаза и принятие сидячей или лежачей позы. Змеи и ящерицы часто заползают для сна в укрытие. Однако при виде спящей рептилии не стоит считать себя в безопасности: как и у млекопитаю­щих, поза сна может быть признаком просто отдыха и расслабления, перемежающегося легким сном. Тогда на малейший шорох рептилия реагирует со своей обычной быстротой. И в случае с крокодилом это может кончится очень плохо.

Современные рептилии, впрочем, спят как птицы. Так палеонтологи из Пекина и Нью-Йорка обнаружили в 2004 г. останки некогда уснувшего ди­нозавра. Перед сном животное особым образом расположило задние лапы и втянуло шею. Повернутая назад голова засунута под левую переднюю ко­нечность. «Это положение идентично «укладыванию» многих современных птиц», — пишут исследователи Кхинг Кху и Марк Норелл. Разгадыванию тайн сна находка мало чем помогла, но вписала новую оригинальную стра­ницу в книгу предположений о происхождении птиц от динозавров.

В настоящее время сомнологи убеждены, что все животные так или иначе спят и что мозг при этом всегда играет руководящую роль. От­носительно млекопитающих, птиц и пресмыкающихся в этом не может быть никаких сомнений. Но и у беспозвоночных при достаточно точных и детальных экспериментах всякий раз обнаруживались сноподобные состояния. В каждой большой биологической группе уже нашелся хотя бы один регулярно спящий представитель: у низших животных червь Caenorhabditis, у членистоногих — скорпионы, раки и насекомые, у мол­люсков — каракатица.

Значительно пошатнулась и долго державшаяся вера в то, что у низ­ших животных нет фазы глубокого сна с явным замедлением мозговых волн и резко повышенным порогом пробуждения. В 2001 г. сомнолог Джером Сигел выяснил, что в мозге черепахи нервные клетки во время сна возбуждены значительно меньше, чем во время бодрствования1. Такую же модель возбуждения обнаружили годом позже американцы Ральф Гринспен и Дуглас Нитц у спящих плодовых мушек.

Но наибольшее сходство с глубоким длинноволновым сном млекопи­тающих и птиц обнаружил в 2004 г. нейробиолог Фидель Рамон из Сиудадского университета в Мексике у красного болотного рака. Он снял ЭЭГ у этих животных, просто напрашивавшихся на эксперимент своей характерной позой сна. Раки, обычно ползающие по дну пресноводных водоемов, во время сна ложатся на бок и всплывают к поверхности воды. В таком положении они почти не реагируют на прикосновение к свое­му панцирю. Но это не единственный признак сна, обнаруженный у них Рамоном. Электрическая активность мозга у спящих животных меняет­ся — ее волны, как и у млекопитающих, становятся заметно длиннее.

 

Сон одним полушарием: уловка китов  

 

Похоже, не только сон как таковой, но и изменения активности мозга, а значит, деление на фазы легкого и глубокого сна, насчитывающий сотни миллионов лет и почти неизменный принцип жизни. «У всех видов жи­вотных, исследованных до настоящего времени, сон — строго регулиру­емый процесс», — говорит Рето Хьюбер из Мэдисона.

Видимо, сон невероятно важен. Действительно ли это так? Скажем, все царство млекопитающих состоит из существ, которые время от вре­мени ложатся спать, отгораживаются от окружающего мира и переста­ют двигаться. Все ли млекопитающие без исключения? Нет. Небольшая группа животных, рассеянных по бескрайним океанам, упорно сопро­тивляется внутреннему побуждению к полному отключению сознания.

Дело в том, что у китов, дельфинов и некоторых ластоногих, жи­вущих в воде, есть проблема. Им нужно спать, а нельзя. Ведь морские млекопитающие должны время от времени всплывать на поверхность, чтобы вдохнуть воздух, но у них в стволе мозга нет центра дыхания, который бессознательно вызывал бы во сне нужные движения. Поэто­му они не могут ни плыть под водой в бессознательном состоянии, как рыбы, ни устроиться спать на дне2. Вместо этого у них в глубоком сне всегда отключается только одна половина мозга, в то время как другая бодрствует и управляет их движениями.

Во время так называемого однополушарного сна морские котики и дельфины плавают по кругу и вовремя всплывают на поверхность, чтобы набрать воздуха. Глаз, относящийся к спящей половине мозга, у них за­крыт. Сон с регулярными промежутками переходит с одной стороны на другую, один глаз открывается, другой закрывается, а у этих ластоногих меняется при этом и направление движения. Для большинства сомноло­гов именно это курьезное изобретение природы является ярким дока­зательством важности сна. Зачем, спрашивают они, стала бы эволюция пускаться на такие трюки, если бы сон не имел большого значения.

Киты и дельфины, всегда живущие в воде, вообще не спят по-друго­му. У ушастых тюленей есть выбор. Если они спят на суше, их сознание отключается полностью, а если в воде — животные ограничиваются од­нополушарным сном.

Кроме того, есть сведения, что киты и дельфины, в отличие от всех остальных млекопитающих, в первые недели после рождения спят очень мало, поскольку это для них слишком опасно. В 2005 г. Олег Лямин из группы лос-анджелесского сомнолога Джерома Сигела выяснил, что косатки и дельфины в первые недели жизни почти не смыкают глаз и постоянно активны. Однако эти результаты весьма спорны, потому что животные наблюдались не круглосуточно3, и к тому же неясно, не спят ли они и с открытыми глазами4.

Но, судя по всему, условия жизни порой действительно заставляют многих животных ненадолго резко сократить количество сна. Это подтвер­дили опыты с белохохлыми овсянками. Обычно эти перелетные птички но­чами спят. Однако во время своего ежегодного путешествия за 4 300 км с Аляски в Южную Калифорнию овсянки в темноте летят, вместо того чтобы спать. Их потребность в сне, частично удовлетворяемая днем или вечером

перед вылетом, сокращается в среднем до трети обычного значения. Это установил американец Нильс Раттенборг, работающий сейчас в Орнито­логическом институте им. Макса Планка. При этом в отличие от коллег из Лос-Анджелеса, наблюдавших за новорожденными дельфинами, Раттен­борг не положился на чисто визуальное наблюдение, а снял у птиц ЭЭГ.

А что делают птицы, которые целыми сутками остаются в воздухе, например фрегаты или альбатросы? Ведь они непременно упали бы с неба, даже если бы спали всего треть обычного времени. Похоже, они используют целых три метода, позволяющих спать на лету. Во-первых, большинство птиц, проводящих большую часть времени в воздухе, ре­гулярно переходят на парящий режим, когда можно относительно безо­пасно задремать. Во-вторых, при сильной усталости они, судя по всему, испытывают эпизоды микросна. Это напоминает провалы в секундный сон, случающиеся у переутомленных людей, но микросон отличается еще большей краткостью и помогает наверстать насущно необходимый глубокий сон. В-третьих, некоторые признаки указывают на то, что пти­цы тоже умеют спать половиной мозга, как морские животные.

В частности, утки во время сна не всегда полностью отключаются. Если они ощущают угрозу, одно полушарие продолжает бодрствовать. Причем утки, как ни странно, могут даже выбирать, какой половиной мозга им спать. Орнитолог Раттенборг в 1999 г. наблюдал четырех уток, садившихся отдыхать рядком: «Утки посередине спали, закрыв оба гла­за, а те, что по краям, как правило, оставляли один глаз открытым, при­чем преимущественно тот, который был дальше от других уток».

 

Лишение сна убивает  

 

Аллен Рехтшаффен, профессор психиатрии Чикагского университета в США, сейчас уже на пенсии, всегда был очень основательным человеком. Именно этому обстоятельству мы обязаны тем, что правила выделения стадий сна у человека, которые он когда-то выработал вместе с Энтони Кейлзом, и сегод­ня остаются неизменными. А еще благодаря его основательности давно уже никто всерьез не сомневается, что сон жизненно важен для млекопитающих.

В конце 1980-х гг. Рехтшаффен задался вопросом, что произойдет, если как можно дольше не давать живому существу спать. Поскольку проводить такие опыты на людях явно недопустимо, ученый сосредото­чил их на крысах. Так начался самый крупный эксперимент по лишению сна в истории науки, результаты которого Рехтшаффен и его команда аккуратно изложили в 10 последовательных публикациях.

Посреди воды ставился диск, способный вращаться. На одну его поло­вину сажали крысу. Исследователи узнавали с помощью ЭЭГ, когда крыса засыпала, и немедленно запускали вращение диска. Животное просыпалось и вынуждено было активно двигаться, чтобы не соскользнуть в воду. На дру­гой половине диска сидела вторая крыса, которой не мешали спать, когда диск не вращался, то есть когда основное подопытное животное бодрство­вало. Эти контрольные особи в результате получали почти нормальное ко­личество сна. На их здоровье эксперимент практически не сказался.

Зато подопытные крысы получали со временем лишь десятую часть своего обычного количества сна. Поэтому чем дольше продолжался экспе­римент, тем хуже они себя чувствовали. Вскоре крыса приобретала жалкий вид, шерсть у нее становилась блеклой и свалявшейся, уровень гормонов стресса повышался. На коже возникали язвы, закрывавшиеся все хуже, а по­том и вовсе не заживавшие. К концу эксперимента у грызунов понижалась температура тела и они страшно худели, хотя ели намного больше, чем их высыпавшиеся собратья с другой половины диска. За 2-3 недели все по­допытные животные умирали. Примерно столько же времени крысы могут прожить без пищи. Эксперимент показал, что сон так же важен, как еда.

Далее чикагские ученые решили выяснить, приведет ли к таким печаль­ным последствиям лишение исключительно БС. Теперь они давали крысам уснуть, но тут же будили их, когда начиналось быстрое движение глаз. Ре­зультат снова был однозначным: все животные умерли. Правда, борьба их продолжалась вдвое дольше, чем в случае полного лишения сна.

Рехтшаффен тщательнейшим образом искал другие причины их смер­ти и тем самым — опровержение жизненной важности сна, но ничего не нашел. «К сожалению, прямую причину смерти животных до сих пор установить не удалось», — вспоминал он в 2000 г. Единственным явным признаком важного органического нарушения были огромные затраты энергии, наблюдавшиеся у животных к концу эксперимента. Крысы ели и ели, съедали двойное количество пищи по сравнению с контрольными особями — и все же непрерывно худели, а температура их тела понижа­лась. Очевидно, для поддержания нормальной температуры они затрачи­вали несравнимо больше энергии, чем в обычных условиях, и все же не достигали нужных значений.

Причем требуемые значения были в данном случае очень высокими. Животным на самом деле требовалась сильно повышенная температу­ра. Это показал второй эксперимент, когда крысам после двух недель лишения сна наконец давали возможность выспаться. При этом живот­ные могли выбирать, при какой температуре им устроиться на отдых. Измученные грызуны выбрали отсек с температурой 50 °С. Обычно

крысы спят при 30 °С\ С тех пор известно, что поддержание стабильной температуры тела — одна из важнейших задач сна" хотя никто до сих пор не знает, как именно сон выполняет эту задачу.

С недавнего времени ясно также, что основные результаты экспери­мента Рехтшаффена могут быть перенесены на большинство живых су­ществ. В 2002 г. нейробиолог Пол Шоу из Сан-Диего опубликовал дан­ные опытов, доказавших, что дрозофилы тоже умирают, если не давать им спать. Насекомые способны продержаться без сна 60-70 ч.

Но, кроме вопросов о том, что в конечном счете сообщают подобные эк­сперименты о природе сна, ученые спорят теперь о самом подходе. Сейчас все согласны, что в этих опытах достигается не полное лишение сна, а лишь его максимальное сокращение. Оказалось, что потребность в глубоком сне может достичь такой силы, что на доли секунды она все равно добивается своего удовлетворения — в виде сверхкратких эпизодов мини-сна наяву. «Если не давать мыши уснуть и в то же время снимать энцефалограмму, то уже через 4 ч на ней появятся первые дельта-волны, хотя зверек кажется вполне бодрствующим», — рассказывает Ирен Тоблер. Чем дольше длится бодрствование, тем сильнее выражено это явление.

Значит, если организму не дают «спать во сне», он удовлетворяет свою потребность микросном в состоянии бодрствования. Это наблю­дение не только делает принципиально невозможными эксперименты, где живые существа были бы на продолжительное время стопроцентно лишены сна. Оно еще решительно подтверждает: сон настолько важен, что долго обходится без него никто не может.

Кроме того, крысы Рехтшаффена всякий раз засыпали, прежде чем их будили. «То, что делал Рехтшаффен — не полное лишение сна, а его постоянное прерывание», — говорит Ирен Тоблер. А каково это, нетруд­но себе представить: «Когда человека постоянно будят, он испытывает огромный психологический стресс».

Многие ученые считают, что часть симптомов у подопытных жи­вотных связана именно с постоянным стрессом, а не с лишением сна как таковым. Однако этот факт ничего не меняет в основном утверж­дении, что крайний дефицит сна ведет — прямо или косвенно — к бо­лезни, а при большей продолжительности — к смерти. Свидетельство тому — исход фатальной семейной бессонницы у людей. Это едва ли не единственный поставленный самой природой эксперимент по ли­шению сна — и исход у него всегда смертельный.

 

Глава 5 Как люди спят   

Мировой рекорд по бодрствованию  

 

Для Рэнди Гарднера, совершенно нормального 17-летнего школьника, задача на устный счет не представляет никакой сложности. Невролог попросил его вычесть из числа 100 семерку, потом еще одну и так далее. Но Гарднер добрался только до 65 и замолк. Спрашивающий подождал минутку, а потом удивился, почему тот не считает дальше. «А что я должен считать?» — переспросил юноша. Он уже забыл, о чем его спрашивали.

Раньше у Гарднера никогда не возникало психических проблем. А теперь? Невролог записывает: «Лицо без выражения, нечеткая речь, лишенная интонации; приходится побуждать его говорить, чтобы до­биться хоть какого-нибудь ответа». Что же случилось с симпатичным юношей из калифорнийского города Сан-Диего? Все очень просто: он хочет спать, как, наверное, еще никто никогда не хотел. Ведь Гарднер бодрствует уже 11 -й день подряд, он не спал 250 часов. Ему нужно вы­держать еще всего одну ночь, и он достигнет цели: попадет в книгу ре­кордов Гиннеса как не спавший дольше всех на свете. Возможно, после пятой вычтенной семерки усталость выключила его кратковременную память, как это случается с людьми в состоянии старческого слабоумия. А может быть, он просто заснул на долю секунды. Это слишком малый отрезок времени, чтобы собеседник что-нибудь заметил, но достаточ­ный, чтобы вычеркнуть из памяти арифметическую задачу.

Это было в 1965 г. Сомнология как наука еще только зарожда­лась. Никто не знал тогда, что подопытные животные от продолжи­тельного лишения сна умирают1. Никому и в голову не приходило, что утомленный до крайности мозг обеспечивает себе необходимое бессознательное состояние с помощью микросна. Соответственно, никто не догадывался, что без наблюдения над электрической актив­ностью мозга нельзя по-настоящему определить, засыпал человек или нет. Поэтому с точки зрения сегодняшней науки то, что проде­лал над собой Гарднер, — не чистый эксперимент. Насколько велика была его внутренняя потребность в сне в тот момент, когда он забыл арифметическую задачу, остается неизвестным. Однако эта история красноречиво повествует о том, что происходит с чудовищно невыспавшимся человеком.

Записи о состоянии Гарднера вел тогда невролог Джон Росс из Во­енно-морского госпиталя в Сан-Диего. Вместе с коллегами он взялся наблюдать эксперимент, который затеял юноша. Уже на второй день лишения сна психиатр заметил у молодого человека признаки крайней усталости: Гарднеру с трудом удавалось сосредоточить взгляд на одном предмете и распознать вещи на ощупь. На третий день пациент впал в тоску, на четвертый у него впервые появились провалы в памяти и невоз­можность сосредоточится. Далее у юноши появились проблемы с чувс­твенным восприятием, он принял знак дорожного движения за человека, а самого себя — за знаменитого футболиста. Однако речь не идет о пси­хотических галлюцинациях — Гарднер быстро и самостоятельно замечает свою ошибку. В следующие дни симптомы усиливаются. Речь молодого человека замедляется. Он не может вспомнить названия самых простых предметов. Все сильнее выражены провалы в памяти.

Но вот он все же поставил доселе непревзойденный мировой рекорд. Спустя 264 ч, то есть ровно 11 суток, Гарднер дает в 5 утра легендарную пресс-конференцию, о которой вспоминает в своей книге «Сон и здо­ровье» Уильям Демент: «Стоя за пультом, уставленном микрофонами, Рэнди напоминал президента США. Выступал он безупречно, ни разу не запнулся и не впал в неразборчивое бормотание. После пресс-конференции Рэнди отправился спать».

Спал он почти 15 ч, после чего проснулся бодрым и практически здоровым. Следующую ночь Гарднер не ложился и наутро даже от­правился в школу. В ближайшие несколько дней юноша рано ложился и спал дольше обычного. Но вскоре все снова стало, как обычно. Тот факт, что последствия лишения сна обратимы, подтвердил спустя почти два десятилетия Аллен Рехтшаффен. У его крыс недостаток сна тоже не вызывал долгосрочных вредных последствий, если их вовремя выпуска­ли из опытного аппарата и давали выспаться.

Сомнолог Демент большую часть времени лично наблюдал за юно­шей, помогая ему сохранить бодрость во второй половине ночи, когда потребность в сне особенно ощутима. Чтобы отвлечься, они играли в баскетбол и другие игры. В последнюю ночь Гарднер еще несколько раз выиграл у профессора в пинбол.

Настоящие проблемы с бодрствованием начались на третью ночь. С этого момента Гарднер все чаще становился раздражительным, каприз­ным и рассеянным или, наоборот, впадал в апатию и практически не ре­агировал на попытки общения. Иногда юноша напоминал сомнамбулу, пишет Демент. Сегодня ученый предполагает, что в такие моменты его переутомленный подопечный, особенно если он на секунду прикрывал глаза, на самом деле спал. Без этих сонных припадков, которые можно было бы распознать на ЭЭГ, Гарднер, вероятно, не смог бы выдержать так долго без настоящего сна.

Однако Демент, в отличие от невролога Джона Росса, утверждает, что Гарднер ни в какой момент не проявлял симптомов настоящего психоза: «Его кратковременные ошибки и заблуждения легко списать на крайнюю усталость». Поэтому и по сей день считается, что лишение сна не вызывает серьезных психических проблем.

Современные эксперименты, в которых лишение сна контроли­ровалось точнее, настраивают на более тревожный лад. Среди изра­ильских солдат, которым четверо суток не давали спать, некоторые (относительно небольшой процент) ночами, когда потребность в сне особенно велика, страдали от так называемого «психоза деприва­ции сна». Днем психические нарушения исчезали, и солдаты отлично справлялись со своими обязанностями. Эту картину подтверждают и другие эксперименты, в ходе которых люди при крайнем недосыпе демонстрировали явные психотические расстройства, такие как гал­люцинации, мания преследования, крайняя агрессивность или глубо­кая подавленность. Все эти явления, хотя бы в ослабленной форме, наблюдались и у 17-летнего школьника из Сан-Диего.

Но независимо от исхода исключительно академической дискуссии, признавать ли психической болезнью то, что делает с людьми лишение сна, ни один серьезный врач сегодня не дал бы согласия на одиннад­цатидневный эксперимент такого рода. Крайней границей допустимого при депривации сна у людей считаются сейчас четверо суток. Дальше риск для здоровья становится уже слишком велик.

 

Когда люди спят слишком мало  

 

Люди не подопытные животные. Никому и в голову не может прийти проверять на людях, сколько времени они способны прожить без сна и что с ними при этом будет. И так понятно, что такой эксперимент имел бы катастрофические результаты. Чтобы не сомневаться в этом, доста­точно взглянуть на исследования, дотошно фиксирующие состояние людей, не спавших всего двое-трое суток подряд.

У них, как у Рэнди Гарднера, нарушается достоверность чувственно­го восприятия, падает работоспособность, ухудшается память, способ­ность к сосредоточению и суждению. Ровное расположение духа исче­зает, настроение портится. Не зря нарушения сна — одна из возможных причин клинической депрессии. Все эти симптомы связаны, по мнению специалистов, с нарастающей потребностью в сне. Их совокупность на­зывается просто синдромом недосыпа. К нему относится и нарастаю­щий риск в самый неподходящий момент средь бела дня — и тем более ночью — провалиться на несколько секунд в сон. Такой приступ бывает заметно длиннее микросна, и его вполне достаточно, чтобы, например, находясь за рулем, потерять управление автомобилем.

Однако лишение сна не обязательно должно быть разовым. Оно мо­жет накапливаться постепенно, в форме усиливающегося ночь за ночью дефицита. У людей, которые долгое время недосыпают, то есть страда­ют хронической нехваткой сна, в конце концов проявляются те же сим­птомы, что у не спавших подряд сутки или двое.

Вначале эти люди не замечают, что их работоспособность уменьши­лась. Тесты, в ходе которых исследователи сравнивали достигнутые ре­зультаты с самооценкой испытуемых, показали пугающее несоответствие. Переутомленные люди считают себя еще вполне бодрыми, когда их ре­зультаты уже не соответствуют нормам. В этом — и не только в этом — они похожи на пьяных: после 17 ч без сна мы справляемся с тестами так же плохо, как и с 0,5 промилле алкоголя в крови. Человек, вставший утром в 7 ч, уже около полуночи садится за руль «в подпитии». После суток лише­ния сна скорость реакции у нас падает до значений, которые выспавшийся человек показывает с 1 промилле алкоголя в крови.

Лишь когда за много дней накопится огромный дефицит сна, люди начинают осознавать, что с ними что-то не в порядке. Причем боль­шинство не может точно указать причину. Они говорят что-нибудь не­определенное вроде «что-то я вялый», «мне как-то нездоровится», «у меня сейчас очень большой стресс» или «я совсем закрутился». Почти никто не догадывается, что просто недостаточно спит.

В лучшем случае переутомленные люди с какого-то момента ис­пытывают физическое недомогание, головные боли и даже небольшой подъем температуры. Они решают, что простудились, и на день-два ук­ладываются в постель. Если им за это время удается как следует отос­паться, работоспособность возвращается в полном объеме. В худшем случае проблема оборачивается опасностью для жизни для них самих и окружающих — как из-за учащающихся приступов секундного сна, нередко приводящих к несчастным случаям на дороге, так и из-за сни­зившейся способности принимать правильные решения.

Люди с выраженным дефицитом сна чаще делают ошибки, они невы­носимо раздражительны и даже днем нередко на мгновение засыпают. Профессиональные шоферы, которые в силу нелеченных нарушений сна страдают так называемой дневной сонливостью, по закону лишаются права заниматься своей работой. Чудовищное поведение, наблюдаемое иногда у солдат на войне, — жестокие военные преступления, нападе­ния на собственные части или резня гражданского населения — с точки зрения специалистов отчасти тоже объясняется нарастающей изо дня в день нехваткой сна.

В ходе исследования, проводившегося в американской армии в 2002 г., проверялись элитные соединения до и после трехдневных бо­евых учений. Было показано пугающее падение работоспособности, вызванное недосыпанием. Некоторые солдаты за 73 ч учений спали всего час. При тестировании на способность принимать быстрые ре­шения после маневров они допускали в среднем по 15 ошибок, а до начала учений — всего одну-две. «Результаты оказались хуже, чем если бы они были пьяными», — сказал руководитель исследования Харрис Либерман.

 

От недосыпания глупеют  

 

Синдромом недосыпа страдают не только солдаты. «Хронический недосып встречается часто и имеет много разных причин. Среди них медицинские (например, постоянные боли или расстройства сна), не­благоприятные условия труда (например, слишком длинный рабочий день или ночные смены), а также социальные или домашние обязаннос­ти», — говорит Дэвид Дингес, один из крупнейших специалистов по де­фициту сна, сотрудник Пенсильванского университета в Филадельфии, где работает и его не менее маститый коллега Ханс Ван Донген.

В 2003 г. они опубликовали впечатляющие результаты интересного эксперимента: 48 молодых здоровых людей с совершенно нормальной, среднестатистической потребностью в сне спали на протяжении 2 не­дель кто только по 4, кто по 6, кто по 8 ч. Во время бодрствования они каждые два часа проходили тесты на внимание, память и скорость реак­ции. Лишь те, кто спал по 8 ч, показывали высокие результаты. В других группах показатели непрерывно ухудшались до последнего дня эксперимента, причем у тех, кто спал по 4 часа, примерно вдвое быстрее, чем при режиме 6-часового сна.

Спустя две недели работоспособность спавших по 4 ч была в столь же плачевном состоянии, как у тех, кто не спал двое суток подряд. Жив­шие в режиме 6-часового сна дошли до состояния людей, не спавших сутки. Исследователи отметили у подопытных «прогрессирующую нейрокогнитивную дисфункцию систем, отвечающих за продолжительную концентрацию внимания и рабочую память».

Поэтому сверхзанятые менеджеры или телеведущие, рассказываю­щие, что им вполне хватает на сон 4 ч, скорее всего, ошибаются. Ошибка эта естественна, выяснили те же Динджес и Ван Донген: судя по всему, субъективная усталость, которую мы ощущаем, когда несколько суток подряд не высыпаемся, сильно отстает от снижения наших умственных способностей.

Анализируя тест, в котором подопытные сами оценивали степень своей сонливости, ученые получили совершенно неожиданные резуль­таты. Примерно на пятые сутки испытуемые, недосыпавшие каждую ночь, переставали ощущать прирост усталости по сравнению с преды­дущей ночью. Гомеостатическая компонента регуляции сна достигала у них насыщения и далее не подымалась. Казалось даже, что их организм привык к сниженному количеству сна. Ведь спустя две недели, хотя им по-прежнему не давали высыпаться, они уже не жаловались на серьез­ную сонливость. Те подопытные, кому пришлось не спать двое суток подряд, чувствовали себя несравненно хуже.

Вывод получается пугающий: от недосыпа мы глупеем — и даже не замечаем этого. В последние годы проводится все больше экспери­ментов, подтверждающих, что не только тело, но и интеллект нужда­ется в сне для нормальной работы. Сейчас нейробиологи видят одну из важнейших задач сна в том, чтобы помогать нервной системе об­работать полученные за день впечатления. Для этого процесса мозгу требуется время. Если ему этого времени не хватает, страдает, очевид­но, наш рассудок.

Что люди, которые подолгу не высыпаются, умственно отстают, не так хорошо обучаются, хуже запоминают — давно известно. Неко­торые ученые даже предлагали не давать людям спать после травма­тического события, чтобы они поскорее забыли пережитое и психика их не пострадала. Особенно вредно недосыпание для школьников. Те из них, кто страдают нарушениями сна, как правило, учатся хуже среднего. Если эту проблему устранить, успеваемость обычно повы­шается. Два исследования, проводившиеся в США в 2005 и 2006 годах, однозначно показали: дети, имеющие из-за сильных приступов храпа сильно нарушенный сон, очень часто отклоняются от нормы поведения. Переутомление проявляется у них гиперактивностью, невозможностью сосредоточиться, а иногда и агрессией. У порази­тельно многих даже диагностируется синдром дефицита внимания и гиперактивности (СГДВ). После успешной терапии храпа поведение детей значительно улучшается.

В рамках первого исследования врачи Мичиганского университета удалили 22 детям с СГДВ гланды — наиболее частую причину храпа у детей. Спустя год диагноз СГДВ сохранялся лишь у половины проопе­рированных. Второе исследование, проводившееся нью-йоркскими врачами, сопоставляло результаты наблюдения 42 детей, у которых миндалины были удалены из-за храпа, с такой же контрольной груп­пой, где эта операция проводилась по другим показаниям. До операции дети с расстройством сна значительно чаще отличались отклоняющим­ся поведением. Спустя три месяца результаты тестов в группе бывших «храпунов» значительно улучшились и приблизились к показателям в контрольной группе.

 

От недосыпания толстеют

 

Томас Альва Эдисон изобрел электрическую лампочку еще в 1879 г. Однако электрический свет проник в жилища рядовых граждан не сра­зу. Поэтому еще в 1910 г. люди рано ложились спать и проводили в пос­тели в среднем 9 часов в сутки. Сейчас, согласно опросу, средний немец спит всего 7 часов 8 минут. Он укладывается в 22.47, спустя некоторое время засыпает, и просыпается между 6 и половиной седьмого. Время перед сном он либо проводит у телевизора, либо продолжает при элек­трическом свете свои дневные занятия.

Хронобиолог Анна Вюрц-Джастис, заведующая Базельской лабора­торией сна, где мне делали сомнограмму, считает, что эта тенденция в конечном счете зачастую приводит к расстройству здоровья: «Совре­менные люди спят в среднем на час меньше, чем 20 лет назад. Возмож­но, многие так называемые «болезни цивилизации» — отдаленные пос­ледствия такого развития». И действительно, все больше данных указы­вает на то, что хронический недосып приводит к нарушениям обмена веществ. Очевидно, организму нужен продолжительный ночной покой, чтобы непрерывная цепь сигналов тонко сбалансированных гормонов успела довести до конца свою работу.

Недосыпание влияет на углеводный обмен и гормональную систе­му так же, как нормальные процессы старения, выяснили в 1999 г. Ка­рина Шпигель и Ева Ван Каутер из Чикаго. В их эксперименте четверо здоровых молодых людей шесть суток подряд спали всего по 4 часа. В результате анализ крови у них выглядел так скверно, как это обычно бы­вает у людей в предынфарктном состоянии или на подступах к диабету. «Недостаток сна, очевидно, усиливает тяжесть хронических возрастных заболеваний», заключили исследовательницы. Другими словами: кто мало спит, быстрее стареет.

Такие нейромедиаторы, как инсулин, лептин и грелин, а также гор­моны щитовидной железы и коры надпочечников, постоянно обеспе­чивают взвешенный, адаптированный к потребностям тела уровень внутренней энергии, при котором наши органы могут работать в оп­тимальном режиме. Во время сна гормон роста запускает программу комплексного обновления организма. В организме рождаются новые клетки и он затрачивает на это значительную энергию. А поскольку мы в это время не едим, в первую очередь сжигается жир из энергетических запасов на животе, ягодицах и бедрах. Поэтому синтетический гормон роста, способствующий снижению веса и омоложению, приобрел дур­ную славу как популярный допинг в силовых видах спорта.

Возможно, спортсменам, вместо того чтобы принимать допинг, сле­дует просто больше и глубже спать. Ведь если времени для сложного процесса ночного обмена веществ недостаточно или если мы спим слишком нерегулярно, вся система может разладиться. «В настоящее время многие исследования подтверждают, что недосыпание и наруше­ние обмена веществ связаны между собой», — говорит Вюрц-Джастис. Улыбчивая энергичная женщина, уроженка Новой Зеландии, делает при этом пугающе серьезное лицо. И она права: ее слова означают, что, к примеру, ожирение, диабет или сердечно-сосудистые заболевания получают все большее распространение отчасти и потому, что мы все меньше и беспорядочнее спим.

Особенно участилось за последние годы сочетание трех болезней, ко­торое врачи называют метаболическим синдромом. Пациенты страдают от избыточного веса, у них резко повышено содержание липидов в сы­воротке крови, а также кровяное давление, и наблюдается склонность к сахарному диабету. Можно ли считать случайным, что эта тенденция по­явилась одновременно со всеобщим сокращением времени сна?

Скорее всего, нет. В Голландии группа нейробиологов под руководс­твом Руда Буйса из Амстердамского института нейробиологии уже не­сколько лет исследует причины возникновения метаболического синдрома. Им удалось найти убедительные доказательства того, что общим во всех разнообразных проявлениях этой болезни, от которой в США страдает четвертая часть населения, является сбой в контроле над обменом веществ со стороны биологических часов. Вывод Буйса вкратце гласит: кто спит плохо и всегда в разное время, у того возникает сбой внутренних ритмов организма, а это может привести к расстройству обмена веществ.

Что касается лишнего веса, то в его прямой связи с недосыпанием сейчас никто уже не сомневается. За последние годы множество ученых в ходе самых разных экспериментов доказало, что люди, которые очень мало или плохо спят, чаще других страдают ожирением1. Шахрад Тахери из Стэндфордского университета в Калифорнии продемонстрировал, к примеру, что индекс массы тела (ИМТ, масса тела, разделенная на рост в квадрате) у людей, которые спят менее 8 ч в сутки, увеличивается в пря­мой зависимости от дефицита сна. Решающую роль при этом играют, вероятно, гормоны, регулирующие аппетит: у людей, которые слишком мало спят, повышено содержание в крови гормона голода грелина, а ко­личество лептина, сдерживающего аппетит, понижено.

Это неудивительно, поскольку организм во сне подавляет секре­цию грелина и увеличивает — лептина, чтобы нас по ночам не будил голод. Если человек недосыпает, грелина образуется слишком много, что побуждает есть больше, чем нужно. С этим согласен и руководитель Стэндфордской исследовательской группы Эммануэль Миньо: «Наше исследование демонстрирует существенную связь между сном и гор­монами обмена веществ. В развитых странах, где хроническое недосы­пание встречается часто, а еда легко доступна», наблюдаемые эффекты «играют решающую роль в широком распространении ожирения».

Хронобиолог Руд Буйс обнаружил непосредственную связь между центральными внутренними часами в гипоталамусе и расположенным совсем рядом ареалом мозга под названием nucleus arcuatus (полу­кружное ядро), который отвечает за регуляцию аппетита. «Оказалось, что циркулирующие в организме гормоны воздействуют на супрахиазматические ядра, а их изменения, в свою очередь, немедленно модифи­цируют активность nucleus arcuatus», — сообщил он коллегам на кон­ференции по нейробиологии в 2006 г.

Эта тревожная тенденция не щадит и детей: канадские ученые из Ла­вальского университета в Сент-Фуа обнаружили в 2006 г., что дети в возрасте 5-10 лет, спавшие всего 8-10 ч в день, страдали избыточным весом в 3,5 раза чаще, чем их сверстники, получавшие положенные в этом возрасте 12-13 ч сна.

В том же году на конгрессе в Сан-Диего были представлены резуль­таты крупнейшего на сегодняшний день анкетирования по теме «сон и избыточный вес». Уже само количество обработанных данных заставля­ет отнестись к ним с особым вниманием: Санджей Пател, врач из Клив­лендского университета, проанализировал вместе со своими коллега­ми данные 68 ООО медсестер, которых с 1986 по 2000 г. каждые два года опрашивали о продолжительности сна и весе. Причем благодаря огромному числу опрошенных можно было учитывать воздействие на вес именно индивидуального количества сна, поскольку прочие сущес­твенные факторы в выделенных по этому признаку группах не отлича­лись — будь то рост, возраст, спортивная активность, или количество и качество пищи.

Женщины, спавшие в сутки пять часов или меньше, уже к началу ан­кетирования весили в среднем на 2,5 кг больше, чем те, что спали по семь часов. Спустя десять лет разница в весе возросла до 3,25 кг. «Эти циф­ры кажутся не особенно большими, но ведь речь идет именно о среднем значении», поясняет Пател. Некоторые женщины поправились за время опроса значительно сильнее. В частности, те медсестры, что спали всего по пять часов, в три раза чаще полнели на 15 кг. И даже при шести часах сна сохранялся повышенный риск очень сильной прибавки в весе.

 

От недосыпания болеют

 

От длительного недосыпания страдают не только обмен веществ и энер­гии. Эндокринолог Ева Ван Каутер доказала еще в 1992 г., что при ли­шении сна в человеческом организме вырабатывается значительно мень­ше гормона роста. Это означает, что недостаток сна сокращает для всей системы внутренних органов возможность ночной регенерации. Такое сокращение может повести к заболеваниям практически на всех уровнях. Если у органов не хватает времени и материала для замены старых или больных клеток новыми, они неизбежно будут работать хуже, а их сопро­тивляемость болезням снизится.

Те же явления лежат в основе древней народной мудрости, что боль­ному полезнее всего сон. Наверное, каждому случалось ощутить это на себе: ты ложишься спать больным, спишь необычно глубоко и долго и просыпаешься здоровым. Не зря во время болезни или в восстановитель­ный период после операции наша потребность в сне значительно выше обычного. Организму нужно дополнительное время, а возможно, и до­полнительное количество гормона роста для обновления. Спать — свя­щенный долг пациента!

Доказательств этим словам много. Крысы, которым Аллен Рехтшаффен не давал спать, вскоре покрывались незаживающими ранками. А что решающую роль в этом играет гормон роста, вырабатываемый ор­ганизмом только в фазе глубокого сна, доказала в 2005 г. группа амери­канских исследователей под руководством дерматолога Ладан Мостагими. В их экспериментах крысам слегка повреждали кожу, и всякий раз будили их во время БС, а в глубоком сне не тревожили — и ранки зажи­вали с той же скоростью, что у нормально высыпавшихся животных.

Одна из важнейших систем организма, каждую ночь получающая подпитку от сна, — иммунная система. Физиологи всегда считали, что недосыпание ослабляет сопротивляемость болезням — и наоборот, что мы именно потому так много спим во время инфекционных заболева­ний вроде гриппа, что иммунная система в это время работает с осо­бым напряжением. Считалось, что во время сна она убивает и выводит возбудителей болезни и вырабатывает целительные нейромедиаторы и антитела, а также активирует лимфоциты.

«Как ни странно, экспериментальных доказательств этого предполо­жения крайне мало», — говорит Ян Борн, нейробиолог и специалист по гормонам из Любека. Правда, люди, которых врачи нарочно инфициро­вали вирусами ОРЗ, заболевали чаще и болели тяжелее, если при этом мало спали. Подопытные крысы Аллена Рехтшаффена, несмотря на крайнее недосыпание, заболевали инфекционными болезнями не чаще, чем животные из контрольной группы.

Возможно, это связано просто с тем, что животных не обследовали как следует. Во всяком случае, сотрудница Рехтшаффена Кэрол Эвер­сон позже повторила его опыты и получила прямо противоположный результат: иммунная система животных, выглядевших на первый взгляд здоровыми, была после 14 суток без сна значительно ослаблена. Уже на пятые сутки иммунная защита у крыс Эверсон оказывалась неспособна контролировать микробные атаки. Исследовательница пришла к следу­ющему выводу: «Продолжительное лишение сна уже через несколько суток ведет к заражению обычно стерильных внутренних тканей бо­лезнетворными бактериями». Если эксперимент затягивался, бактерии продолжали размножаться и крысы в конце концов умирали.

Одно из самых убедительных доказательств того, что сон поддержи­вает работу иммунной системы, получил коллектив исследователей из Любека, руководимый Яном Борном. В 2003 г. Таня Ланге и ее коллеги сделали 19 испытуемым прививку от гепатита. Часть привитых имела после этого возможность нормально спать, другие согласились бодр­ствовать ночь и следующий день. Спустя 4 недели у тех, кто спал нор­мально, оказалось в крови почти вдвое больше антител к возбудителям болезни, чем у остальных. Если функция сна в непосредственном сопро­тивлении инфекции пока неясна, «результат эксперимента показывает важность сна для развития долгосрочной иммунной защиты», — пишут исследователи. С другой стороны, сейчас никто из специалистов не сомневается, что недосыпание приводит к болезни еще и потому, что открывает зеленую улицу возбудителям инфекционных заболеваний.

 

Недосыпание опасно для жизни  

 

У каждого из нас иногда безудержно «слипаются» глаза. Все мы знаем, что разумное решение в таком случае только одно: поспать. Но разум редко торжествует. Люди со слипающимися глазами разъезжают пов­сюду на автомобилях. А ведь опускающиеся сами собой веки — несом­ненный признак сонливости, которая, как справедливо замечал пионер сомнологии Демент, «есть последняя — а отнюдь не первая — ступень на пути к засыпанию». Когда глаза у нас закрываются, мы на самом деле уже не вполне владеем собой. В результате многие водители просыпа­ются в кювете — а иные уже не просыпаются.

«Признавать ли нахождение за рулем в сонном состоянии правона­рушением? Несомненно!» — требует Айлина Розен, сомнолог из Фила­дельфии. В США ежегодно происходит около 100 ООО ДТП, вызванных усталостью, число раненых достигает 71 тысячи человек, погибших — 1,5 тысячи. Материальный ущерб оценивается в миллиарды долларов. В Германии цифры выглядят не лучше: согласно обследованию Союза немецких страховых обществ, переутомление — причина 24% аварий со смертельным исходом на дорогах Баварии. Если подсчитать общее чис­ло погибших на дорогах Германии в 2005 г. (5361 человек), получится, что засыпание за рулем унесло жизни 1287 чело