Зачем мы спим. Новая наука о сне и сновидениях

Лично я не верю, что у водных млекопитающих полностью отсутствует фаза быстрого сна (хотя некоторые мои коллеги будут утверждать, что я ошибаюсь). Я считаю, что у этих млекопитающих фаза быстрого сна в океане представляет собой нечто отличное и более трудное для распознавания: она короче по своей природе, происходит тогда, когда мы не в состоянии ее наблюдать, или выражается такими способами и прячется в таких отделах мозга, которые мы пока не способны исследовать.

В защиту моей бунтарской точки зрения замечу, что когда-то считалось, что яйцекладущие млекопитающие, такие как австралийская ехидна и утконос, не имеют фазы быстрого сна. Но, как оказалось, и у них эта фаза сна есть – или, по крайней мере, ее подобие. Внешняя поверхность их мозга, то есть кора, с которой ученые считывают мозговые волны сна, не демонстрирует переменчивых, хаотических черт активности быстрого сна. Но когда ученые заглянули чуть глубже, замечательные вспышки электрической волновой активности мозга во время быстрого сна были обнаружены в основании мозга. Эти волны оказались прекрасно сопоставимы с импульсами, наблюдаемыми у всех млекопитающих. Если хотите знать, утконос генерирует больше электрической активности БДГ такого вида, чем какое-либо другое млекопитающее! Так что и это животное все-таки проходит фазу быстрого сна – по крайней мере, его бета-версию, которую впервые удалось выявить у этих более древних с эволюционной точки зрения млекопитающих. Полностью действующая, занимающая весь мозг версия быстрого сна, по-видимому, возникла у более развитых млекопитающих, появившихся значительно позже. Я полагаю, что аналогичные импульсы атипичного, но тем не менее возникающего БДГ-сна мы в конечном итоге сможем наблюдать у дельфинов, китов и котиков, даже когда они находятся в воде. В конце концов, «отсутствие доказательств не есть доказательство отсутствия»[19].

Более интригующим, чем невыраженность быстрого сна в водном уголке царства млекопитающих, представляется тот факт, что птицы и млекопитающие возникли раздельно. Таким образом, возможно, что в процессе эволюции быстрый сон рождался дважды: однажды для птиц и однажды для млекопитающих. Распространившаяся эволюционная необходимость, возможно, сотворила быстрый сон для тех и других, подобно тому как по-разному развивались глаза у различных биологических видов, сохраняя при этом общую цель – дать возможность визуального восприятия. Когда в ходе эволюционного развития фактор повторяется даже в независимых и неродственных родах, это, как правило, свидетельствует о фундаментальной потребности.

Однако самые недавние исследования позволяют сделать предположение, что простейшую фазу быстрого сна переживает и бородатая агама, которая на временно́й шкале эволюции находится гораздо раньше птиц и млекопитающих. Если это открытие подтвердится, то можно будет сделать предположение, что первоначальное зерно быстрого сна начало прорастать по крайней мере на 100 миллионов лет раньше, чем по нашим первоначальным оценкам. Это общее для некоторых рептилий зерно, возможно, переродилось в полную форму БДГ-сна, которую мы теперь наблюдаем у птиц и млекопитающих, включая людей.

Независимо от того, когда в ходе эволюции возник настоящий БДГ-сон, мы приходим к пониманию, почему во время быстрого сна возникают сновидения, какие жизненно важные функции он поддерживает в теплокровном мире птиц и млекопитающих (например, здоровье сердечно-сосудистой системы, эмоциональное восстановление, ассоциативную память, способность к творчеству, терморегуляцию) и видят ли сны другие виды. Мы это обсудим позже, но похоже, что видят.

Оставим вопрос о том, все ли млекопитающие окунаются в фазу быстрого сна; бесспорно то, что в ходе эволюции первым появился медленный сон. Эта исходная форма сна, вышедшего из-за творческого занавеса эволюции, и есть истинный первопроходец. Это первенство приводит к другому интригующему вопросу, который мне задают почти на каждой публичной лекции: какой тип сна – медленный или быстрый – более важен? Который из них нам действительно необходим?

Есть множество способов определить «важность» и «необходимость» той или иной фазы, как и множество вариантов ответа на этот вопрос. Но, вероятно, самый простой способ – взять для эксперимента птицу или млекопитающее, которые испытывают обе фазы сна, и не давать животному спать в течение всей ночи и последующего дня. Таким образом мы лишаем существо медленного и быстрого сна и создаем условия равного голодания в каждой фазе. Вопрос заключается в следующем: какой тип сна предпочтет мозг, когда в ночь восстановления вы предоставите ему шанс испытать оба? Медленный и быстрый сон в равных пропорциях? А может, одного больше, чем другого, – тогда какого именно?

Этот эксперимент проводился уже много раз, как на птицах и млекопитающих, так и на людях. В ходе экспериментов были получены два четких результата. Первый, не вызывающий особого удивления: в ночь восстановления продолжительность сна гораздо дольше (десять или даже двенадцать часов у людей), чем в обычную ночь без предыдущего лишения сна (для нас это восемь часов). Компенсируя недосып, мы, естественно, стараемся отоспаться.

Второе: медленный сон возвращается более мощной волной. После полного лишения сна в первую же ночь мозг потребит бóльшую порцию глубокого медленного сна, что свидетельствует о неравномерности испытанного голода. Несмотря на то что на шведском столе восстановительного сна предлагаются оба типа, мозг предпочитает положить себе на тарелку гораздо больше глубокого медленного сна. Следовательно, в сражении за значимость выигрывает медленный сон. Или нет?

Если вы продолжите записывать волны сна во вторую, третью и даже четвертую ночь восстановления, ситуация изменится на противоположную. Теперь с каждым возвращением к фуршетному столу быстрый сон становится основным блюдом, а медленный отходит на второй план. Таким образом, обе фазы сна важны для живого организма. Мы пытаемся восстановить одну (медленную) фазу чуть раньше, чем вторую (быструю); но, будьте уверены, мозг постарается спасти обе и компенсировать причиненное неудобство. Однако важно заметить, что независимо от своих восстановительных возможностей мозг никак не может восполнить количество потерянного сна. Это верно как в отношении всего времени сна, так и его медленной и быстрой фаз. Так что людям (и всем другим видам животного мира) никогда не удастся «отоспать» то, что перед этим было утеряно. Эта мысль – одна из наиболее значимых в данной книге, а о печальных последствиях подобного недобора я расскажу в главах 7 и 8.

Если бы только люди могли

Третье основание удивительных различий сна внутри животного мира – это то, как мы это делаем. Здесь разнообразие настолько замечательное, что в некоторых случаях в него просто невозможно поверить. Возьмите китообразных, например дельфинов и собственно китов. Во время сна, в котором присутствует только медленная фаза, эти млекопитающие могут задействовать лишь одно полушарие мозга! Вторая половина остается в бодрствующем состоянии, поддерживая жизненно необходимую активность организма в водной среде. Одна половина мозга будет время от времени впадать в прекрасный медленный сон, глубокие, мощные и ритмичные волны которого будут насыщать все полушарие, в то время как вторая половина окажется во власти бурной нейронной активности, полностью соответствующей состоянию бодрствования. И это несмотря на то, что оба полушария, как и у людей, неразрывно скреплены мощными пучками перекрещивающихся волокон и расположены в каких-то миллиметрах друг от друга.

Разумеется, обе половинки мозга дельфина могут бодрствовать одновременно и действовать согласованно. Но когда наступает время спать, полушария мозга разъединяются и начинают действовать независимо: одно полушарие продолжает бодрствовать, а второе погружается в сон. После того как одна из половинок мозга получает свою порцию сна, полушария переключаются, и ранее бодрствовавшая часть мозга получает возможность насладиться заслуженным периодом глубокого медленного сна. Даже с одним бодрствующим полушарием дельфины могут достаточно активно двигаться и общаться с помощью звуковых сигналов.

Нейроинженерия и замысловатая структура, необходимые для демонстрации этого потрясающего трюка оппозиционной активности мозга по принципу «включено/выключено», встречаются достаточно редко. Мать-природа наверняка могла бы найти способ полностью избежать сна в условиях передвижения в воде 24 часа семь дней в неделю. Возможно, это было бы легче, чем управлять запутанным графиком работы полушарий, в то же время позволяя нервной системе осуществлять совместную эксплуатацию обеих половинок во время бодрствования? Видимо, нет. Сон – настолько жизненно важная потребность организма, что даже его эволюционные потребности, например от рождения до смерти непрерывно держаться на воде, отходят на второй план, но у матери-природы не было выбора. Погружаться в сон обеими половинками мозга или позволять полушариям спать по очереди, не имеет принципиального значения – главное, что спать вы должны, и этот факт не подлежит обсуждению.

Дар глубокого медленного сна одним полушарием присущ не только водным млекопитающим. Птицы тоже могут это делать. Однако для них существует несколько иная причина, но столь же жизненно важная: такой способ сна позволяет пернатым не терять бдительности. Когда птица остается одна, половина мозга и соответствующий ей (противоположный)[20] глаз остаются бодрствовать, отслеживая возможные угрозы окружающего мира. Но второй глаз при этом закрывается, а соответствующая половина мозга отправляется спать.

Дело становится еще интереснее, когда птицы объединяются. У некоторых стайных видов птицы спят сразу обеими половинками мозга. Как же тогда они защищаются от возможных опасностей? Ответ весьма оригинален. Сначала стая выстраивается в своего рода шеренгу, и те птицы, которые оказываются внутри этого построения, могут позволить себе заснуть по-настоящему, но птахи, сидящие на краю правого и левого флангов шеренги, вынуждены спать лишь одной половинкой мозга, оставляя соответственно свои левый и правый глаза широко открытыми. Таким образом они обеспечивают панорамный обзор и отслеживают возможные для стаи угрозы, позволяя остальным птицам получить полноценный сон. В какой-то момент право- и левофланговый стражи разворачиваются на 180˚ и снова засыпают, но уже задействовав вторую половину мозга.

Мы же, обыкновенные люди, и многие другие наземные животные оказываемся менее искусными в вопросах сна, чем птицы и водные млекопитающие, поскольку не способны принимать лекарство медленного сна одним полушарием. Или все-таки способны?

Два недавно опубликованных доклада позволяют предположить, что люди все-таки обладают способностью погружаться в очень умеренную разновидность однополушарного сна, причем обнаруживается эта способность в сходных тревожащих условиях. Если вы сравните амплитуду волн полушарий мозга человека, спящего дома, они будут приблизительно одинаковы. Но если вы приведете этого человека в лабораторию сна или оставите ночевать в отеле, то есть поместите его в непривычные условия сна, одно полушарие мозга, оценив потенциально менее безопасное окружение, будет спать более чутко, выполняя сторожевую функцию. Чем больше ночей человек проспит на новом месте, тем более похожими станут волны каждого из полушарий. Вероятно, именно по этой причине многие из нас так плохо спят в отеле в первую ночь.

Однако этому феномену далеко до полного разделения между бодрствованием и настоящим глубоким сном, которое происходит в полушариях птиц и дельфинов. В фазе медленного сна люди просто обязаны спать обоими полушариями. Но только вообразите, какие перед нами открылись бы возможности, если бы мы могли поочередно давать отдых каждому полушарию своего мозга.

Следует заметить, что подобное разделение не касается быстрого сна, независимо от того, к какому виду представителей животного мира вы относитесь. В фазе быстрого сна у всех птиц, вне зависимости от их среды обитания, спят обе половинки мозга. Эта особенность характерна для всех видов, способных видеть сновидения, в том числе и для человека. Каковы бы ни были функции сновидений во время быстрого сна – а их, по-видимому, много, – они одновременно и в равной степени требуют участия обоих полушарий мозга.

Под давлением

Четвертое и последнее основание для различий сна у представителей животного царства – это способ, с помощью которого редко и в крайне особых обстоятельствах время сна может быть сокращено. На исследование этого феномена, который в США считается вопросом национальной безопасности, правительством этой страны были потрачены значительные суммы.

Этот редкий феномен проявляется как реакция на резкие изменения или вызовы окружающей среды. Один из примеров тому – голодание. Обеспечьте организму условия жесточайшего голода, и вопрос пропитания тут же выйдет на первое место. На некоторое время поиски пищи вытеснят потребность во сне, хотя и ненадолго. Заставьте муху голодать, и она в поисках еды будет бодрствовать дольше, резко изменив картину своего поведения. То же верно и в отношении человеческих особей. Люди, намеренно воздерживающиеся от еды, начнут спать меньше, потому что введенный в заблуждение мозг будет озабочен неожиданным недостатком еды.

Еще один редкий пример совместного отказа от сна показывают нам самка косатки и ее новорожденный детеныш. Косатка рожает одного-единственного детеныша раз в три-восемь лет. Для родов самка обычно выбирает уединенное место вдали от остальных членов стаи, что в течение первых недель жизни представляет для новорожденного детеныша большую опасность, особенно во время возвращения в семью, пока он плывет рядом со своей матерью. На пути в стаю погибают до 50 % детенышей. Путешествие настолько опасно, что, похоже, ни мать, ни детеныш не спят во время этого перехода – во всяком случае, ученым не удалось зафиксировать признаков настоящего сна ни у одной пары мать – дитя. Это особенно удивительно для детеныша, поскольку у всех прочих видов самая большая потребность во сне и его количество отмечаются в первые дни и недели жизни – это вам скажет любой новоиспеченный родитель. Опасность дальнего путешествия по океану настолько очевидна, что киты-младенцы меняют универсальную модель сна на совершенно противоположную.

Однако самый невероятный подвиг намеренного отказа от сна принадлежит птицам, совершающим перелет через океан. Во время этого тысячекилометрового марафона, вызванного сезонными климатическими изменениями, стая летит гораздо дольше, чем обычно, и в результате птицы не имеют возможности получить полноценный сон. Но даже в этом случае мозг нашел способ поспать. Во время полета мигрирующие птицы выхватывают удивительно короткие периоды сна, продолжающиеся всего несколько секунд. Этих сверхмощных дрем как раз хватает для того, чтобы избежать разрушительного воздействия депривации сна на мозг и тело, которое в противном случае обязательно бы случилось. (Если вам интересно, у человека нет такой способности.)

Белоголовая зонотрихия являет собой, вероятно, самый потрясающий пример отказа от сна во время дальних перелетов. Эта маленькая, ничем не примечательная птичка способна совершать впечатляющий подвиг, на научное изучение которого американские военные потратили миллионы долларов. Эта птица обладает беспримерной, хотя и ограниченной по времени стойкостью к полной депривации сна, которую мы с вами никогда не смогли бы выдержать. Если в условиях лаборатории в период сезона миграции вы лишите эту птичку сна (когда она должна бы находиться в полете), то она никак от этого не пострадает. Однако отсутствие сна вне миграционного периода обрушит на нее шквал дисфункций мозга и тела. Эта скромная птица из отряда воробьиных развила чрезвычайную биологическую устойчивость к полной депривации сна, но эту стойкость она использует, только когда на кону стоит жизнь. Теперь вы можете понять, почему правительство США испытывает такой интерес к раскрытию секрета этой биологической брони – оно надеется создать солдата, который может бодрствовать сутками.

Как мы должны спать?

Люди спят не так, как это задумывалось природой. Количество периодов сна, продолжительность сна и время его прихода – все эти аспекты были значительно искажены современностью.

В развитых странах большинство взрослых в настоящее время спит по монофазному образцу – то есть мы пытаемся спать один раз в сутки, ночью и долго, но и в этом случае средняя продолжительность такого сна составляет менее семи часов. Посетите места, не тронутые цивилизацией, и вы увидите несколько иную картину. Племена охотников-собирателей, такие как габра в Северной Кении или народность сан в пустыне Калахари, чей образ жизни мало изменился за прошедшие тысячи лет, обладают двухфазным типом сна. Представители этих народностей проводят от семи до восьми часов в постели ночью, набирая около семи часов сна, и обязательно от тридцати до шестидесяти минут дремлют днем.

Также имеются доказательства существования смешанного типа сна, который зависит от времени года. Доиндустриальные народности, к примеру хадза из Северной Танзании или те же сан, обитающие в Намибии, в жаркие солнечные месяцы придерживаются двухфазного типа сна, который включает полуденный тридцати-сорокаминутный сон. В зимнее, более холодное время они в основном переходят на однофазный сон.

Даже график сна в доиндустриальных обществах не искривлен так, как у нас. В основном представители этих племен засыпают через два-три часа после захода солнца, то есть приблизительно в девять вечера, а просыпаются перед самым восходом или чуть позже. Вы когда-нибудь задумывались над значением слова «полночь»? Конечно, оно означает половину ночи, или, иначе говоря, – среднюю точку солнечного цикла. Именно такой она является для времени сна племен охотников-собирателей и, вероятно, для их предков. Теперь рассмотрим привычные нашему обществу нормы сна. Полночь – это больше не «половина ночи». Для многих из нас полночь, как правило, – время, когда мы в последний раз проверяем свою почту, и мы прекрасно знаем, насколько это порой затягивается. Утром мы не можем позволить себе поспать подольше, чтобы компенсировать ночной недосып, и тем самым лишь усугубляем проблему. Собственный циркадный ритм и наваливающиеся с самого утра требования образа жизни в постиндустриальном обществе не позволяют нам набрать жизненно необходимое количество сна. Некогда мы отправлялись в постель с наступлением темноты и просыпались с петухами. Теперь многие из нас все еще просыпаются с петухами, а сумерки – это время, когда мы заканчиваем работу в офисе, а впереди еще много дел. Более того, лишь немногие из нас могут позволить себе вздремнуть после обеда, и это тоже вносит свою лепту в наше состояние сонного банкротства.

Тем не менее двухфазный сон по своему происхождению не является социальным феноменом. Это исключительно биологический аспект. Все люди, независимо от их культурной принадлежности или географического положения, обладают генетической привязанностью к послеполуденному или послеобеденному сну. Понаблюдайте за участниками любого совещания, назначенного сразу после ланча, и этот факт станет совершенно очевидным. Сидящие за столом конференц-зала люди похожи на марионеток, головы которых то медленно опускаются на грудь, то резко вскидываются, будто поддернутые за нитку. Уверен, вы не раз испытывали это чувство, когда в середине дня вас окутывает одеяло сонливости, словно ваш мозг готов немедленно, в необычайно раннее время, погрузиться в сон.

И вы, и все остальные участники совещания становитесь жертвой запечатленной в глубинах эволюции необходимости в послеобеденной дреме. Этот короткий спуск от высокой к низкой степени бодрствования отражает врожденное желание вздремнуть после обеда и не работать. Похоже, что оно является нормой для дневного ритма жизни, так что если вы собираетесь устраивать презентацию, то ради себя самого – и ради своих слушателей, конечно, – если у вас есть такая возможность, постарайтесь сделать это за рамками послеобеденного интервала.

Если мы отойдем от этих деталей, то становится вполне очевидным, что современное общество увело нас от предопределенного природой двухфазного сна, который тем не менее наши гены ежедневно пытаются возродить. Уход от двухфазного сна произошел в период перехода от аграрного образа жизни к индустриальному, или даже раньше.

Антропологические исследования образа жизни охотников-собирателей доиндустриальной эпохи также развеяли популярный миф о том, как люди должны спать [7]. Примерно к концу раннего модерна (конец XVII – начало XVIII века), судя по историческим текстам, западные европейцы имели обыкновение спать ночью в два длинных приема, которые разделялись несколькими часами бодрствования. Между двумя этими блоками сна – иногда называемыми первым и вторым сном – они читали, писали, молились, занимались любовью и общались.

Все это вполне могло происходить именно в этот период человеческой истории в этом регионе. Однако тот факт, что ни одно из изученных до сегодняшнего дня доиндустриальных сообществ не демонстрирует аналогичного сегментированного сна, позволяет предположить, что он не является естественной, эволюционно запрограммированной формой человеческого отдыха. Скорее это культурологический феномен, который появился с западноевропейской миграцией и в дальнейшем был популяризирован. Более того, нет такого биологического ритма – активности мозга, нейрохимической или метаболической активности, – которые хотя бы намекали на желание человека проснуться на несколько часов посреди ночи. Истинный – то есть имеются антропологические, биологические и генетические доказательства, которые поддаются измерению у всех людей до сегодняшнего дня, – образец двухфазного сна состоит из долгого периода ночного сна и короткой послеобеденной дремы.

Согласившись с тем, что это наш естественный образец сна, можем ли мы узнать наверняка, какие последствия для здоровья выявились в результате нашего отказа от двухфазного сна? Такой тип сна до сих пор наблюдается у народов, которые не отказались от традиционной сиесты, по всему миру, включая многие регионы Южной Америки и средиземноморской Европы. В 1980 году, когда я был еще ребенком, мы с семьей поехали на каникулы в Грецию. Когда мы гуляли по улицам крупных центральных греческих городов, то повсюду в витринах магазинов висели вывески, непохожие на те, к которым я привык в Англии. На них было написано: «Открыто: 09:00–13:00; закрыто: 13:00–17:00; открыто: 17:00–21:00».

Сегодня немногие из тех вывесок по-прежнему остаются в витринах магазинов по всей Греции. Перед наступлением нового тысячелетия в этой стране усилились требования отказаться от сиесты. Группа исследователей из Гарвардской школы общественного здравоохранения решила определить, какое воздействие на здоровье людей окажет такое радикальное изменение. Были обследованы более чем 23 000 взрослых, мужчины и женщины в возрасте от 20 до 83 лет. Наблюдая за этими людьми в течение шести лет, когда для многих традиционный послеобеденный отдых стал недоступен, исследователи сосредоточились на последствиях для сердечно-сосудистой системы обследуемых.

Как в бесчисленных греческих трагедиях, результат оказался разрывающим сердце, в данном случае – в буквальном смысле. В начале исследований ни у кого из испытуемых не было ни ишемической болезни сердца, ни признаков инсульта, что указывало на отсутствие сердечно-сосудистых заболеваний. Однако у тех, кто в течение контрольного периода отказался от привычного полуденного отдыха, на 37 % увеличился риск смерти от сердечных заболеваний по сравнению с теми, кто сохранил в своем режиме короткий дневной сон. В случае работающих на производстве участников исследования это негативное воздействие оказалось особенно сильным: риск смертности из-за отказа от дневного сна возрос более чем на 60 %.

Это выдающееся исследование ставит нас перед очевидным фактом: отказываясь от практики двухфазного сна, мы сокращаем свою жизнь. Неудивительно, что в небольших греческих анклавах, таких как остров Икария, где традиция сиесты все еще существует, у мужчин в четыре раза больше шансов дожить до девяноста лет, чем у американцев. Такие общины, где жители позволяют себе короткий послеобеденный сон, порой называют «местами, где люди забывают умирать». В рецепте, записанном в нашем наследственном генетическом коде, практика естественного двухфазного сна и здорового питания, похоже, является ключевым фактором продолжительной жизни.

Мы особенные

Сон, как вы теперь понимаете, оказывается явлением, объединяющим весь животный мир, однако внутри этого мира и между видами существует удивительное разнообразие по количеству (то есть времени), форме (то есть однополушарный или полноценный сон всем мозгом) и по типу (монофазный, двухфазный или полифазный). Но отличаемся ли мы, люди, по профилю сна (по крайней мере, в его чистой форме, не искаженной современностью)? Много было написано об уникальности Homo sapiens в других областях – способности к познанию и творчеству, о его культуре, о размере и форме мозга. Есть ли что-либо такое же уникальное в отношении нашего ночного сна? Если да, то мог бы этот уникальный сон стать неопознанным катализатором упомянутых выше достижений, которые мы оцениваем как бесспорно человеческие и которые оправдывают название нашего вида Homo sapiens («человек разумный»)?