29 сентября в «Смене» прошел лекторий «Информационный обмен». Его организаторы — Институт проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН и инициативная группа «Думай». «Информационный обмен» был посвящен информации и проблемам ее передачи в природе и обществе и охватывал самые разные темы: от размножения насекомых до истории пропаганды.

Enter посетил лекцию нейрофизиолога и сомнолога Виктории Лавровой и узнал, чем опасны техники по сокращению сна, как спать правильно и какое лекарство лечит любые болезни.

---

Во время сна мозг не отдыхает

«Что такое усталость?», — это вопрос, с которого берет начало наука сомнология. Как только стало возможным оценить активность нейронов и нейронных сетей, сразу стало понятно, что во время сна мозг не отдыхает, а напротив — работает более активно, чем во время бодрствования.

Если бы единственной функцией сна была консолидация памяти, то есть ее переукладка и перезагрузка, то в определенные мы могли бы отказываться от него. Представьте, в дни, когда вам не нужно решать сложные логические задачи, вы могли бы гулять всю ночь напролет и не уставать. Но очевидно — главная функция сна в чем-то другом.

Еще в XIX веке основоположница науки о сне Марина Манасеина провела опыты на собаках, которые доказали, что полное отсутствие сна приводит к смерти. Всего за шесть дней щенки погибали от разных патологических отклонений в системах внутренних органов. У них начинали трястись лапки, появлялись язвы на коже. То же самое происходит и с людьми, которые недосыпают: появляются мешки под глазами, ухудшается состояние кожи, начинается тремор рук, происходит расстройство желудка и так далее.

Эти исследования раскрыли главный парадокс отсутствия сна: самый большой урон на внутренних органах, а не в области мозга, как считали ранее.

Сон — это техобслуживание организма

Дальнейшие эксперименты привели ученого Ивана Пигарева к формированию висцеральной теории сна. Предполагалось, что одни и те же области коры головного мозга, которые во время бодрствования анализируют сигналы из окружающей среды, во время сна переключаются на анализ сигналов, поступающих из внутренних органов.

В ходе множества экспериментов были установлены две стадии функционирования организма. Первая — бодрствование — состояние, при котором в кору мозга поступает информация из окружающей среды через зрение, слух и другие экстерорецепторы, а функционирование внутренних органов в бодрствовании поддерживается работой автономной нервной системы. Вторая стадия — сон — состояние, при котором выключается сознание, расслабляются мышцы и прекращается поведенческая активность. В этот момент в определенные отделы коры мозга проходят потоки информации от внутренних органов. Пока мы спим, мозг восстанавливает работоспособность тела: результат обработки информации поступает в высшие центры висцеральной интеграции и всем системам жизнеобеспечения организма сообщаются программы восстановления.

Получается, усталость — это некоторая сумма ошибок, которые за день накапливаются у человека в системах жизнеобеспечения. И как только количество этих ошибок превышает допустимый максимум, включается сигнал тревоги — срочно надо поспать. Во сне все системы органов обмениваются информацией с головным мозгом, и когда техобслуживание завершается — можно просыпаться и некоторое время снова чувствовать себя хорошо.

Феномен отсутствия сна: существуют ли люди, которые не спят

Некоторые люди утверждают, что никогда не спят. Подобное явление наблюдается у дельфинов: у них поочередно засыпают то правое, то левое полушарие мозга.

Но человеческий мозг устроен несколько иначе и сомнология пришла к выводу, что таких случаев не бывает.

Иногда пациенты приходят к сомнологам с фразой: «Доктор, запишите меня в книгу Рекордов Гиннеса, я вообще никогда не сплю!» Такого пациента кладут на ночь на полисомнографическое обследование — проводят непрерывную регистрацию электроэнцефалограммы разных отделов коры головного мозга, частоты сердечного ритма, дыхательной активность, движения конечностей и не только. Все эти сигналы позволяют определить моменты начала и конца ночных циклов сна. Обычно у таких пациентов вскоре наступает нормальный сон, но при пробуждении они говорят врачу: «Ну вот, еще одна мучительная бессонная ночь!», — врач теперь может показать пациенту полисомнограмму и сказать: «Человек, ты спал, мы это видим! Теперь нужно разобраться, почему ты спал неправильно!» Обычно нескольких ночей с такими записями бывает достаточно, чтобы у человека восстановилось нормальное чувство сна.

Но нередко бывают случаи, когда люди действительно проводят очень короткое время в постели. Сегодня в развитых странах отмечается снижение продолжительности сна — кривая увеличения времени бодрствования идет параллельно с кривой роста числа многих заболеваний.

Представьте студента, который сидит на неинтересной лекции: он постепенно начинает переходить в состояние сна, пока не уронит ручку или не упадет носом в тетрадь. Дело в том, что наш мозг, словно совокупность маленьких процессоров, позволяет засыпать постепенно. Это так называемое явление локального сна, когда часть коры мозга уже перешла на обслуживание проблем нашего тела, а часть продолжает поддерживать активность бодрствования.

Очевидно, что малоспящие большую часть своего бодрствования находятся именно в состоянии локального сна. И это кажется нормальным до тех пор, пока активность проста и не требует вовлечения в работу всех корковых зон. Но стоит появиться сложной задаче, требующей повышенного внимания, как человек допускает ошибки. Большинство техногенных катастроф, вызванных ошибками операторов, происходило в ночное время, когда развитие локального сна у операторов наиболее вероятно.

Спать как Леонардо да Винчи

Многие великие ученые и политики жаловались, что сон отнимает слишком много времени: Маргарет Тэтчер предпочитала минимальный сон и иногда спала по полтора-два часа. Впрочем, эти цифры никто не проверял, и они явно занижены, но надо вспомнить, что последние годы своей жизни она страдала от болезни Альцгеймера. Другой пример — Софи Лорен. Она утверждала, что даже работая в кино никогда не жертвовала своим сном. И как результат — актриса до сих пор выглядит гораздо моложе своего возраста.

Самым злостным нарушителем режима сна принято считать Леонардо да Винчи: говорят, что изобретатель спал каждые четыре часа по 15-20 минут и не более двух часов в день. Но источник этой легенды найти так никому и не удалось.

Подобные техники ужасают, считает Виктория. Даже попытки спать по четыре-пять часов в день — это довольно эффективный и быстрый путь к мучительной смерти. Поспать днем и бодрствовать ночью — это плохо, но хуже всего, когда делаешь это то ночью, то днем без всякого графика. А вот кратковременный дневной сон, конечно, полезен. Как показали опыты на собаках, долгое время находившихся в искусственном бодрствовании, достаточно даже пяти минут сна, чтобы при тяжелых расстройствах резко улучшить состояние здоровья.

Проблема бессонницы: лечат ли снотворные

Бессонница — это не отсутствие сна, а трудность с вхождением в это состояние. Механизмы перехода от бодрствования ко сну сложны и пока мало изучены. По мнению Виктории, снотворные не решают проблему бессонницы полностью. Снотворные первого поколения были несовершенны изначально и вводили человека в наркотизированное состояние, не имеющее отношения ко сну. Лекарства второго поколения, которые производят сегодня, пытаются приблизить человека к нормальному сну — это мелатонин пролонгированного действия. Он дополняет естественный мелатонин и помогает человеку засыпать, но и его употребление не рекомендуется без консультации врача.

Если человек страдает от бессонницы, самое верное решение — это пройти обследование в полисомнографической клинике, где специалист поставит диагноз и назначит лечение. В последние годы в США и Европе самым эффективным средством лечения бессонницы признали не фармакологические препараты, а так называемую когнитивно-поведенческую терапию.

Лекарство от деменции и старческого слабоумия

Не стоит буквально воспринимать слова о том, что час сна с восьми до девяти вечера возмещает семь часов сна после полуночи. Но надо помнить, что спать лучше в темное время суток, поскольку человек живет одновременно по внутренним циркадианным часам и солнечным световомым ритмом.

Некоторые исследования показывают, что сон необходим в конкретные временные отрезки. Условно, с часу до трех ночи в спящем организме синтезируются важные для метаболизма и половой функции вещества, и в другое время этого синтеза просто не произойдет. В экстремальных случаях, когда нарушен световой режим, могут происходить очень неприятные процессы.

Европейские сомнологи изучали старческую деменцию и провели следующее исследование: они смотрели на пожилых людей, проживающих в домах престарелых. О них заботились, их хорошо кормили, обслуживали, но никто не следил за тем, чтобы у них был правильный световой режим: целыми сутками они в темных помещениях смотрели телевизор. Пациентам провели полисомнографию: результаты показали, что они ни часа в день не спят полностью, но и не бодрствуют — спят урывками, будто кролики.

Затем над согласившимися провели эксперимент: днем пациенты находились при ярком освещении, которое позволяло снижать выработку мелатонина, а ночью для них создавали комфортную темноту. При этом увеличивали количество прогулок на свежем воздухе и физические упражнения. Эксперимент показал, что за год у 80% пациентов деменция исчезла полностью. Люди вернулись к нормальному состоянию, хоть и с некоторыми нарушениями памяти. Но факт остается фактом: деменция и старческое слабоумие обратимы, стоит только поддерживать режим сна и двигательную активность. Виктория предполагает, что таким же образом можно лечить и другие болезни.

Сновидения существуют только потому, что не вредны

Сновидения не являются обязательным компонентом нормального сна. Но с их изучением дела обстоят не так просто: ученые не могут поставить никакой эксперимент, который доказал бы, что в данный момент времени человек видит сны, поскольку у организма нет информационного обмена с окружающей средой. По этой же причине невозможно узнать, есть ли сновидения у животных.

В рамках висцеральной теории сна, которую разрабатывают в Институте проблем передачи информации РАН, механизм возникновения сновидений представляется довольно простым: активация нейронов определенных структур, не связанных с нейронами коры мозга, отвечает за появление в сознании сенсорных образов. Ученые утверждают, что появление сновидений не имеет какого-либо специального смысла. Это скорее всего довольно безвредная, но забавная патология сна.

При этом люди, которые пытаются искусственно вызывать сновидения, часто застревают на фазе самогипноза. Подобный транс все еще является бодрствованием, поскольку сознание у человека не отключено полностью, хотя внешне сохраняются признаки спящего человека. Поступление висцеральной информации в кору не начинается, во всяком случае в полной мере. Такое состояние равносильно депривации сна.

Сон — спасение от быстрой старости

Поскольку старость — это не только количество прожитых лет, но и степень изношенности органов, создается простая зависимость: чем хуже сон, тем быстрее органы могут прийти в негодность. Как показали исследования, человек за двенадцать суток без сна может состариться до состояния смерти. Такие примеры происходили во время войны и, к сожалению, происходят в мирное время: люди, которые не могут заснуть более одиннадцати суток, даже если им дать поспать на двенадцатые, проходят определенную границу и не смогут восстановиться в полной мере. Поэтому чем лучше и качественнее сон, тем лучше чувствует себя организм в целом и тем больше у системы возможностей для восстановления. Адекватный сон позволяет не так быстро стареть физиологически.

Есть и другая сторона этого вопроса — с возрастом сама система ремонта устает от функционирования. Первой страдает выработка мелатонина — отсюда и стереотип о проблемах со сном у пожилых людей. Однако в случаях, когда человек с самого начала следит за своим здоровьем и поддерживает адекватный режим, у него этот эффект минимален или приближен к нулю.

Помните главное — спать нужно ночью, причем столько часов, за сколько вы высыпаетесь. Не существует стандарта сна. Попробуйте неделю ложиться в одно и то же время и просыпаться без будильника — так вы поймете свою норму.

Во многом согласны с сомнологами врачи. Каждый день они видят на своих пациентах, что хороший сон в правильную фазу суток в необходимом количестве — это самый лучший, самый дешевый (потому что бесплатный), верный и однозначный способ сделать себе хорошо. И самый эффективный путь к здоровой жизни.