Сон под микроскопом. Что происходит с нами и мозгом во время сна — страница 36 из 66

Способность извлекать смысл из внешних признаков и формировать соответствующий ответ является самóй сущностью процесса выживания.

Очевидно, что это отсутствие не подразумевается в отношении объективно существующей физической реальности.

Ни сам организм, ни соответствующие части окружающей среды не исчезают из мира бесследно. Чтобы объяснить, что мы имеем в виду, уместно будет привести сравнение с любопытным состоянием, которое называется односторонним пространственным игнорированием и возникает в результате избирательного поражения зрительной коры в области, получающей или обрабатывающей зрительную информацию, которая поступает от противоположного глаза. Как объясняет оксфордский профессор неврологии Масуд Хуссейн, в этом состоянии «нарушение может быть настолько серьезным, что пациенты теряют способность замечать даже большие по размеру объекты, включая людей, если они находятся на стороне, противоположной той, где поврежден мозг. Они могут есть только с одной стороны тарелки, пишут на одной стороне страницы, бреются или наносят макияж только на одной стороне лица… На их рисунках могут отсутствовать элементы, обращенные к игнорируемой стороне, например при размещении цифр на циферблате. Многие пациенты часто также не осознают, что с ними вообще что-то не в порядке…». Кстати, в психиатрии для описанного есть свое название – анозогнозия. Несмотря на то что синдром игнорирования – серьезная проблема, требующая лечения, стоит признаться, что игнорировать большую часть мира – это наше обычное состояние. Немецкий философ Томас Метцингер назвал «туннельным видением» эффект, когда человек, по существу, смотрит не на мир, а сквозь него и поэтому воспринимает лишь его крошечную часть. Остальное для него просто не существует, как и он сам, в свою очередь, не существует для большей части окружающего мира – до поры до времени, пока не вступит в прямой с ним контакт, угрожающий гомеостазу или же наоборот – когда это способствует его спасению.


Как избежать этого? Как свести к минимуму наше взаимодействие с миром, к которому мы плохо приспособлены и который полон опасностей и экзистенциальных угроз? И, с другой стороны, как существовать в мире и влиять на него таким образом, чтобы наше присутствие не оставалось незамеченным, а благоприятно изменяло среду, помогая выживать и нам самим, и другим организмам, с которыми мы сосуществуем в разнообразных формах взаимоотношений? И, наконец, как сложились такие многочисленные отношения в процессе эволюции? Один из ответов на этот вопрос заключается в том, что существование сна могло сыграть существенную, если не ключевую, роль в этом процессе.

Временны́е ниши

Важное обстоятельство, требующее упоминания, – наличие так называемых временны́х ниш, которые представляют собой разделение мира на временны́е срезы, населенные некоторыми организмами. Каждый временной срез определяется собственным видовым составом – подобно географическим границам, разделяющим среду и жизнедеятельность животных в пространстве. Предполагается, что различные виды, особенно близкородственные, так называемые симпатрические виды, у которых есть сходные экологические требования, не должны делить одну и ту же среду обитания, поскольку это приводит к неизбежной конкуренции. Рано или поздно один из видов побеждает, а другой – либо упраздняется, либо экспатриируется в другую географическую зону или же вынуждается к освоению новых приспособлений, обеспечивающих мирное сосуществование. Наличие временны́х ниш легче визуализировать в многомерном гиперпространстве, где одной из осей является время. Было бы крайне удобно, если бы похожие виды могли сосуществовать в пределах одного биотопа и редко пересекаться, будучи активными в разное время суток. А еще лучше, если и другие организмы, с которыми рассматриваемые виды формируют взаимоотношения, или разнообразные формы мутуализма (взаимополезного сожительства), или взаимодействия типа хищник-жертва, также занимали соответствующие временны́е ниши и также были активны и «доступны» круглосуточно, позволяя осуществлять взаимодействия как в пределах временны́х ниш, так и между ними. Кстати, Петр Кропоткин[152] считал сотрудничество и взаимопомощь важным фактором эволюции и, возможно, в большей степени значимым, чем межвидовая конкуренция.

Одна из стратегий сотрудничества, которая может активно эксплуатироваться многими видами, – занять определенные временны́е ниши, позволяющие сводить к минимуму вмешательство в жизнь других видов. Очевидным примером такой формы сосуществования может быть активность одного вида в определенное время суток и неактивность другого в это же время, но возможны и другие уровни отношений. Одним из интригующих примеров этому являются певчие птицы, которые, как было установлено, не только избегают перекрытия частот своих песен[153], но и поют не одновременно, тем самым сводя к минимуму интерференцию в обоих измерениях, что, судя по всему, приносит пользу всем вовлеченным сторонам. Обсуждавшаяся ранее циркадианная система, а также регулярные изменения окружающей среды, такие как день и ночь, обеспечивают существование стабильных и точных точек отсчета для минимизации столкновений между одними видами и, возможно, облегчают контакты между другими. Возвращаясь к семиотике, о которой говорилось выше, нужно отметить, что время суток, как внутреннее, так и внешнее, может иметь важное биологическое значение для организмов, хотя это может проявляться совершенно разными способами. Один и тот же фактор – рассвет, например, – может сигнализировать о времени пробуждения для одного вида, в то время как для другого вида он же будет сигналом ко сну.

Гибкость во взаимоотношениях между организмами и окружающей средой поистине поразительна. Например, мыши обычно считаются ночными обитателями. Если они живут в вашем доме, то с большей вероятностью их можно заметить в темное время суток. Кроме того, известно, что лабораторные мыши быстро адаптируются к циклу искусственных суток: как только свет гаснет, мыши просыпаются и большую часть ночного времени остаются активными, но едва свет в их клетках загорается, они засыпают. Однако к общеизвестному факту, что мыши – ночные животные, стоит отнестись критически. Серж Даан вместе со швейцарским зоологом Ханс-Петером Липпом содержал большую группу мышей в наружном вольере, где за их выживанием и, в частности, за чередованием дневных циклов можно было наблюдать в течение примерно двух лет. Ученые работали с обычными лабораторными мышами, которые в условиях научных экспериментов определяются как «строго ночные животные». Удивительно, но оказалось, что в таком «естественном состоянии» мыши проявляют заметную индивидуальность. Более того, многие животные переключались с ночного или на дневной, или на сумеречный образ жизни. Во многих случаях ритмы активности все же сохранялись, но это совершенно не было похоже на периодичность, которая наблюдается в стандартных лабораторных условиях.

Каким же образом происходит такое радикальное изменение образа жизни? Можно предположить, что свет и темнота имеют различное биологическое значение, смысл, если их рассматривать вне контекста совокупности разнообразных факторов окружающей среды. Но конечный результат определяется именно комбинацией этих факторов. В этой связи есть одно любопытное наблюдение – сон, вызываемый у мышей в лабораторных условиях в ответ на свет, неожиданно включенный в темное время суток. Выше мы уже говорили, что мыши, как правило, бодрствуют ночью; однако, если вдруг включить свет в середине этого периода, даже на короткие четверть часа, многие животные останавливаются в движении и вскоре засыпают. Очень интригующее наблюдение! Оно, безусловно, требует дальнейшего изучения: как свет вызывает сон? Пока неизвестно. Наш уровень понимания этого явления можно описать, прибегнув к знаменитому диалогу из пьесы Мольера «Мнимый больной»: «Почему опиум вызывает сон?» – задает вопрос доктор при присвоении ученой степени бакалавру, на что тот отвечает: «Потому, что он обладает снотворными свойствами!» С этим трудно поспорить! Увы, на самом деле большая часть нашего понимания механизмов сна не продвинулась далеко за пределы этого уровня.

Хотя мнение о том, что приобретенные характеристики могут быть унаследованы[154], до сих пор не поддерживается многими учеными, существуют хорошо известные механизмы, которые могут играть в этом определенную роль[155]. В дополнение к классическому видению дарвиновской эволюции, которая происходит через накопление полезных мутаций, определяющих признаки, стоит упомянуть и роль других важных факторов, в том числе влияние окружающей среды и поведения. В некотором роде, подобно концепции конструирования ниш, американский ученый Джеймс Марк Болдуин предположил, что животные могут учиться и изменять собственное поведение как способ завоевания новых ниш, что способствует адаптации или акклиматизации к новым факторам окружающей среды и стрессогенным факторам, влияющим на их выживание. Согласно его теории – позднее названной «эффектом Болдуина» – способность адаптироваться путем изменения поведения может благоприятствовать репродуктивному успеху вида, и поэтому гены или их комбинации, лежащие в основе этой способности, с большей вероятностью будут отбираться и распространяться дальше – на последующие поколения. Конрад Уоддингтон – английский ученый, основоположник эпигенетики, – представил доказательства роли факторов окружающей среды в эволюции и эмпирически продемонстрировал, что один и тот же генотип может привести к радикально различным фенотипам в разных условиях, а новые, «приобретенные» при тех же условиях характеристики могут быть переданы по наследству. Учитывая исключительную чувствительность сна к условиям окружающей среды, весьма вероятно, что фенотипы сна также могут довольно быстро меняться в ходе покорения новых ниш и адаптации к новым условиям.