Зачем мы спим. Новая наука о сне и сновидениях

28 
того, что жизнь в сновидении, по нашим ощущениям, продолжается гораздо дольше, чем 
утверждает наш внутренний хронограф. 
Открытие младенца — два типа сна 
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. 
Цикл сна 
За годы, прошедшие с открытия, сделанного при изучении сна Эстер, мы узнали, что две 
фазы сна — ФМС и БДГ — в течение ночи ведут повторяющуюся борьбу за контроль над 
мозгом. Каждые девяносто минут в этой мозговой войне меняется победитель [20], когда 
сначала правит ФМС, а затем на престол возвращается БДГ. Не успеет битва закончиться, 
как начинается снова, вновь разыгрываясь каждые полтора часа. Если в течение ночи 

29 
проследить за этим чередованием взлетов и падений, то откроется совершенно замечательная 
архитектура циклов сна, отображенная на рис. 8. 
На вертикальной оси показаны различные состояния мозга — на вершине состояние 
бодрости, затем идет БДГ и фазы медленного сна по мере углубления — от 1 до 4. На 
горизонтальной оси — время, начиная примерно с 23:00 до 07:00. Техническое название 
этого графика — гипнограмма (график сна). 
Рис. 8.
Архитектура сна 
Если бы я не добавил вертикальные пунктирные линии, разделяющие каждые девяносто 
минут, вы бы, по всей видимости, начали протестовать, заявляя, что не видите регулярно 
повторяющейся полуторачасовой модели. По крайней мере, той, которую вы ожидали 
увидеть, исходя из моего описания. Причина заключается еще в одной, особой 
характеристике сна: неравномерном профиле фаз сна. Действительно, в течение ночи каждые 
девяносто минут мы резко перескакиваем от ФМС к БДГ, а соотношение фаз внутри каждого 
полуторачасового цикла меняется. В первой половине ночи подавляющее большинство 
циклов поглощено глубоким сном медленной фазы и небольшим количеством сна быстрой 
фазы, что видно на рис. 8 в цикле 1. Но по мере того как мы переходим во вторую половину 
ночи, этот неустойчивый баланс сдвигается, и теперь доминирует фаза быстрого сна с 
небольшими вкраплениями медленной фазы, если она вообще имеет место. Цикл 5 — 
идеальный пример такого типа сна, наполненного быстрой фазой. 
Почему же мать-природа создала столь странное и сложное уравнение фаз сна? Почему 
происходит постоянная смена медленной и быстрой фаз сна? Почему бы нам не получить 
сначала весь требующийся сон медленной фазы, а потом — весь необходимый сон быстрой 
фазы? Или наоборот? Если в этом факте больше азартной игры эволюции, цель которой — 
не дать животному шанса использовать в течение ночи лишь часть сна, тогда почему бы не 
сохранять соотношение внутри каждого цикла одинаковым, укладывая, так сказать, в 
каждую корзину одинаковое количество яиц, а не складывать сначала большую часть в одну, 
а позже кардинально менять этот дисбаланс? Зачем вообще изменять его? Создается 
впечатление, что эволюцией была проделана тяжелая изнурительная работа, и лишь для того, 
чтобы разработать столь запутанную систему и запустить ее в действие. 
Ученые пока не пришли к согласию, почему наш сон (как и сон всех млекопитающих и 
птиц) меняется по такому повторяющемуся, но кардинально асимметричному образцу, но 
ряд теорий все-таки существует. Предложенная мною теория состоит в том, что неравное 
взаимодействие между медленной и быстрой фазами сна необходимо, чтобы ночью 
деликатно реконструировать и привести в соответствие наши нейронные связи и при этом 
оптимизировать небеспредельное хранилище памяти. Ограниченный объемом памяти, что 
обусловлено заданным набором нейронов и связями внутри структур памяти, наш мозг 

30 
должен найти золотую середину между необходимостью сохранить уже имеющуюся 
информацию и оставить достаточно места для новой. Балансирование в пределах этого 
уравнения хранения требует четкого разграничения между свежими и яркими 
воспоминаниями — и дублирующимися, избыточными, или просто больше не актуальными. 
Как мы узнаем в главе 6, ключевая функция медленной фазы сна, которая доминирует в 
начале ночи, — это отсеивать и удалять ненужные нейронные связи. В отличие от нее фаза 
сновидений БДГ, которая доминирует поздней ночью, играет роль по укреплению этих 
связей. 
Если объединить эти два явления, то у нас появится по крайней мере одно простое 
объяснение, почему типы сна чередуются в течение ночи и почему изначально в циклах 
доминирует медленная фаза сна, а фаза быстрого сна начинает преобладать во второй 
половине ночи. Представим, как из комка глины создается скульптура. Работа начинается с 
того, что мы выкладываем большое количество сырого материала на стол скульптора (это 
вся масса хранимых автобиографических воспоминаний, новых и старых, которые каждую 
ночь вы приносите в жертву сну). Затем наступает черед первичного радикального удаления 
лишнего материала (длинные отрезки фазы медленного сна), после чего уже можно 
приступить к грубой деталировке (короткие периоды фазы быстрого сна). После этого этапа 
идет второй раунд удаления (следующая фаза медленного сна), следом за которым мозг 
начинает прорабатывать более мелкие детали (чуть больше БДГ-сна). После нескольких 
циклов работы баланс требований к рождающейся скульптуре смещается. Все основные 
черты вылеплены из первоначального комка сырой глины. Теперь на столе скульптора 
остался только необходимый для работы материал, и акцент переносится на усиление 
деталей (преобладает необходимость в быстром сне, а для медленного остается совсем мало 
работы). 
Таким образом, сон, вероятно, изящно оптимизирует память и решает проблему 
хранения воспоминаний. При этом на начальном этапе доминирует изымающая сила 
ФМС-фазы, а затем в действие вступает БДГ-фаза, которая смешивает, соединяет и 
добавляет детали. Поскольку наш жизненный опыт постоянно расширяется, требуя, чтобы 
каталог памяти без конца обновлялся, автобиографическая скульптура хранимого опыта 
никогда не будет закончена. В результате каждую ночь мозг требует нового раунда сна и его 
чередующихся фаз, чтобы автоматически обновлять ячейки памяти, основываясь на 
событиях прошедшего дня. Такой порядок — одна из причин (подозреваю, из многих), 
объясняющих циклическую природу медленной и быстрой фаз сна и дисбаланс их 
распределения в течение ночи. 
Опасность заключается в ночной асимметрии ФМС — БДГ, о чем большинство людей 
не знают. Предположим, сегодня вечером вы легли спать в полночь. Но вместо того чтобы 
проснуться в восемь утра, получив полноценные восемь часов сна, вы должны проснуться в 
шесть утра из-за ранней утренней встречи или потому что вы спортсмен и ваш тренер 
требует от вас ранних тренировок. Какой процент сна вы теряете? Логичный ответ — 25%, 
поскольку подъем в шесть утра отнимет у вас два часа сна, который иначе составил бы 
обычные восемь часов. Это и верно, и неверно. Поскольку ваш мозг нуждается в быстрой 
фазе сна на последнем отрезке ночи, вы потеряете 60–90% всего БДГ-сна! Это работает в 
обоих направлениях. Если вы просыпаетесь в восемь утра, но не ложитесь до двух ночи, 
тогда вы теряете значительную часть глубокого ФМС-сна. Как и в случае с 
несбалансированной диетой, когда вы едите только углеводы, но недобираете белка, 
обкрадывание мозга в медленной или быстрой фазе сна, притом что обе выполняют важные, 
хоть и разные, функции, приводит к множеству физических и психических проблем со 
здоровьем, о чем мы будем говорить в следующих главах. Когда дело касается сна, нельзя 
жечь свечу с обеих сторон — даже с одного конца — даром это не пройдет. 
Как ваш мозг порождает сон 

31 
Если бы этим вечером я привел вас в мою лабораторию сна в Калифорнийском университете 
в Беркли, прикрепил электроды к вашей голове и лицу и позволил вам заснуть, как бы 
выглядела энцефалограмма спящего мозга? Насколько отличались бы такие графики 
мозговой активности от снятых у вас в настоящий момент, когда вы находитесь в состоянии 
бодрствования и читаете эти строки? Как эти изменения биоритмов мозга объясняют, почему 
вы находитесь в сознательном состоянии (период бодрствования), в бессознательном (фаза 
ФМС-сна) или иллюзорно-сознательном периоде сновидений (фаза БДГ-сна)? 
Предположим, вы здоровый молодой или среднего возраста человек (мы обсудим сон 
детей, пожилых людей и больных чуть позже). Три волнистые линии на рис. 9 показывают 
различные типы электрической активности, которые я мог бы снять с вашего мозга. Каждая 
линия представляет тридцать секунд мозговой активности во время трех разных состояний: 
(1) бодрствование, (2) глубокий медленный сон и (3) быстрый сон. 

жүктеу/скачать 2,25 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: