Некоторые из наиболее выраженных и связанных со сном изменений – физиологических или поведенческих – могут быть просто следствием его наступления, а вовсе не его причиной и даже не иметь никакого отношения к тому, зачем он нужен.
Во-вторых, рассмотрим такую возможность: если у сна есть несколько функций, то некоторые из них являются более важными, чем другие. Нельзя исключать того, что серьезные пагубные последствия недостаточного или нарушенного сна могут отражать дисфункцию на различных уровнях работы организма. Однако возможно и другое – роль сна состоит в обеспечении подходящих условий для тех процессов, которые в принципе от сна не зависят и во сне не нуждаются. Итак, сон может иметь как жизненно важные, так и вспомогательные или вторичные функции, которые трудно отделить друг от друга. Кроме того, некоторые из наиболее выраженных и связанных со сном изменений – физиологических или поведенческих – могут быть просто следствием его наступления, а вовсе не его причиной и даже не иметь никакого отношения к тому, зачем он нужен. Так называемая инерция сна – прекрасный пример этого факта. Состояние ощущения заторможенности, возникающее при пробуждении, вряд ли причина ночного сна человека. Может быть даже, что мы безвозвратно потеряли ту первичную функцию сна, из-за которой он, собственно, возник, и восстановить историю теперь чрезвычайно трудно.
Третий критерий касается подхода к проверке гипотез о существовании функции сна и возможности ее измерения. И снова среди ученых нет единого мнения по этому вопросу. Экспериментальное лишение сна – один из наиболее широко используемых приемов в этом ключе, но сон полностью устранить невозможно: даже если кажется, что в ходе эксперимента время сна уменьшается вплоть до его исчезновения, не стоит забывать, что испытуемый при этом испытывает особенное, часто нефизиологичное состояние, которое может серьезно влиять на исход эксперимента, а соответственно – и на выводы. Распространено мнение, что продолжительное бодрствование является непосредственной причиной широкого спектра пагубных эффектов на молекулярном, клеточном, физиологическом, психологическом и поведенческом уровнях. Но на реакцию неспящего организма влияют множество других важных факторов: время суток, конкретные виды деятельности или поведения во время предшествующего бодрствования, метаболический статус, стресс и т. д. Как выявить «чистую» связь, как учесть многообразие внутренних и внешних условий? Часто, обсуждая наблюдаемые процессы, мы обращаем внимание только на ожидаемое или то, что поддается измерению. Игнорирование фактов, не укладывающихся в существующую картину мира, Оливер Сакс называл «слепым пятном науки». Вполне вероятно, что общеизвестные негативные последствия лишения сна могут быть связаны не с тем, что испытуемые или подопытные животные не получили необходимого сна, как это обычно представляется, а с тем, что непреодолимое желание получить сон, на который генетически они запрограммированы, нарушает многие остальные функции нервной системы и даже всего организма. Как решить эту проблему, пока неясно.
Наконец, к четвертому критерию отнесем «выбор пути». Любую цель можно достичь разными средствами: выбором пути, возможности или способа, при котором используются радикально разные механизмы или процессы. Сон у разных животных может принимать самые разнообразные формы, и, возможно, то, как сон выглядит, определяет то, для чего он существует. Проблема здесь усугубляется тем, что сон может определяться признаками, которые не имеют непосредственного отношения к его функции, но играют в нем некоторую роль. Например, медленные волны ЭЭГ или сонные веретена могут способствовать синаптической пластичности, и, возможно, сон нужен исключительно для создания подходящих условий для возникновения и распространения этих типов активности мозга. С другой стороны, сенсорное отключение (снижение восприятия через органы чувств) во время сна, например, может быть необходимым для офлайновой обработки информации и реорганизации памяти. Или же оно может быть просто эпифеноменом возникновения медленных волн ЭЭГ, которые играют важную роль в обеспечении метаболического восстановления. Критическое рассмотрение таких моментов может оказаться очень полезным для достижения успехов в нашем понимании функции сна.
Монография «Сон и бодрствование» Натаниеля Клейтмана стала первым учебником по нейрофизиологии сна, в которой он выдвигал идею объяснять не сон, а бодрствование: «…на разных стадиях филогенетического и онтогенетического развития могут быть разные виды бодрствования.
Несмотря на то что сон часто называют инстинктом, или глобальной реакцией, активно инициированным процессом, происходящим путем возбуждения или торможения корковых или подкорковых структур, нет ни одного факта относительно сна, который нельзя было бы с тем же успехом истолковать просто как прекращение бодрствования». Но почему это ежесуточное «прекращение бодрствования», занимающее в итоге треть жизни человека, необходимо? Неужели на это нет причины?
Вернемся к трем подходам для проверки нулевой гипотезы, предложенной Тонони и Чирелли: если сон не важен, то должны быть найдены животные, которые могут вообще не спать. Однако всякое живое существо спит – правда, фактически изучена только малая часть всех животных, которые существовали на земле, и мы можем только предполагать о существовании сна у шерстистых носорогов или саблезубых тигров. И хотя большинство ученых согласно с тем, что сон имеет жизненно важное значение, но ярко выраженную фенотипическую изменчивость многих характеристик сна у разных видов трудно примирить с идеей о единой основной функции – назначении – сна, присущей всем организмам на Земле. Один из главных скептиков в области исследования сна, известный американский нейробиолог Джером Зигел много лет настойчиво критикует идею существования универсальной жизненно важной функции сна, замечая, что характеристики сна, включая его наличие, качество, интенсивность и роль, варьируют как среди видов, так и в течение их жизни и «сон можно рассматривать просто как адаптивное состояние неактивности, которое приносит пользу животным, повышая эффективность их деятельности во время бодрствования». Трудно возразить этому замечанию, но что нам дает это знание? Факт адаптивности – на эволюционном языке – означает долженствование функции. Даже если сон был бы только бездеятельностью, это уже могло бы оправдать его существование. Ведь отсутствие какой-то деятельности само по себе вносит вклад в ландшафт взаимодействия живых существ с окружающей их средой, имея определенное значение, как любопытный эпизод с собакой из рассказа «Серебряный».
Примечательно, что наличие способности двигаться считалось настолько основополагающим, что рассматривалось как главный критерий существования жизни в целом. Возможно, именно поэтому растения долго не считались частью живого мира! Они «вообще не являются живыми, они не двигаются, у них нет поведения, у них нет нервной системы, у них нет ощущений. В этом отношении они похожи на объекты физики, химии и геологии» – так американский психолог Джеймс Гибсон в своей фундаментальной монографии «Экологический подход к визуальному восприятию» определяет свое отношение к растениям. Введение в книгу начинается с уточнения: «Окружающая среда будет определяться как окружение тех организмов, которые способны к восприятию и поведению, то есть животных. Окружающая среда растений – организмов, у которых нет органов чувств и мышц, – не имеет отношения к изучению восприятия и поведения. Поэтому мы будем относиться к растительности так, как если она была бы сродни неорганической природе с ее физической, химической и геологической составляющими».
Сейчас мы точно знаем: растения могут (правда, очень медленно) двигаться, чувствовать, общаться и даже обучаться! Впрочем, стоит оговориться, что все это происходит на временной шкале другого порядка, чем та, с помощью которой описываются поведение и реакции животных, иногда совершенно молниеносные. Но во время сна животные похожи на растения, и если применить поведенческие критерии, разработанные для животных, к растениям, то вполне можно заявить: те пребывают в длительном сне! Новая проблема? Нет, но касающаяся поиска всеобъемлющей формулировки сна. Все ли животные спят, и можно ли попытаться искать такие виды, которые явно недвусмысленно не спят? Допустимо, что животные могут спать по-разному, и может наступить время, когда ученые заявят об определении сна не по тому, как он «выглядит», а по тому, что он «делает»! А это может полностью изменить наше представление об окружающем нас живом мире.
Впрочем, есть широко известные примеры, когда животные добровольно уменьшают количество собственного сна: птицы в сезон миграции, когда они отказываются от значительной части сна без каких-либо вредных последствий. Или замечательный пример, упомянутый в предшествующих главах, – ушастые тюлени, теряющие REM-фазу сна во время пребывания в воде. Добровольно! Но как появилась такая уникальная способность у птиц и ластоногих? Существует ли принципиальная разница между добровольным отказом от сна и его принудительным лишением? Джанина Унгурян и Нильс Раттенборг в комментарии к статье о REM-сне у ушастых тюленей задаются вопросом, интересным для обсуждаемой здесь гипотезы: «Животные, у которых существуют реальные, экологически обоснованные причины для того, чтобы не спать, могут обладать способностью регулировать собственную необходимость во сне… Но почему же тогда мы засыпаем во время вождения автомобиля, даже если полностью осознаем опасность и пытаемся найти все возможные способы, чтобы не заснуть? Отражает ли наша неспособность предотвратить сон в этой угрожающей жизни ситуации принципиальную разницу между нами и другими животными, или же вождение автомобиля настолько эволюционно чужеродно, что оно не в состоянии активировать механизмы адаптивной бессонницы? Возможно, медведь гризли снаружи палатки был бы более эффективным средством подавления сна».