и топографией их распространения по коре мозга. Любопытно, что во время сна ответ мозга может быть намного более выраженным, чем во время бодрствования! Но он скорее описывается по принципу «все или ничего» и не выглядит как сложный ответ, характерный для бодрствующего состояния, когда испытуемые, как предполагается, находятся в полном сознании. После того как этот метод разработали, чтобы изучать нормальное бодрствование и сон, его применили к пациентам с нарушениями сознания, например с синдромом вегетативного состояния (несколько неудачное название, стоить отметить) или к пациентам с нарушенной способностью двигаться или проявлять какие-либо признаки понимания – так называемый синдром изоляции или синдром запертого человека. Полагают, что у находящихся в вегетативном состоянии больных людей, сознание отсутствует из-за повреждения «высших» отделов мозга, таких как кора и таламус, вследствие гипоксии или травмы. «Вегетативные пациенты» могут спать и бодрствовать, насколько можно судить по движению или записи полисомнографии, но не проявляют адекватных реакций на стимуляцию. При синдроме изоляции способность к движению, обычно за исключением глазных мышц, полностью утрачивается, в то время как когнитивные способности полностью или частично сохраняются. Это состояние отличается от других похожих, но обратимых, таких как акинетический мутизм[36] или отравление кураре[37]. Наконец, существуют всевозможные пограничные состояния, когда способность реагировать – на уровне «движения мысли» или собственно двигательной реакции тела – нарушена в разной степени. Метод комбинированной ЭЭГ-ТМС позволил обнаружить связь между способностью отвечать на стимулы «внутри» и наличием сознания, а также перспективой частичного или даже полного восстановления двигательных и когнитивных функций.
Появление способности к бодрствованию неразрывно связано с обретением способности формировать активную реакцию на внешние раздражители.
В другом эксперименте пациентам, которые физически не могли двигаться, предлагали мысленно поучаствовать в заданиях, связанных с осуществлением двигательной активности. Оказалось, что в некоторых случаях активность мозга, регистрируемая с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, указывала на вовлечение тех же структур, которые принято связывать с настоящим движением. Авторы исследования резюмировали: «Чтобы решить вопрос о наличии способности к осознанию, мы провели исследование, в ходе которого пациентке дали устные инструкции для выполнения двух воображаемых задач. Одно задание заключалось в том, чтобы представлять игру в теннис, а второе – чтобы больной представил, как посещает все комнаты своего дома, начиная с входной двери. Оказалось, что, когда участницу исследования просили вообразить, что она играет в теннис, наблюдалась значительная активность в моторной области коры мозга. Напротив, когда ее попросили представить, как она идет по дому, значительная активность наблюдалась в парагиппокампальной извилине, задней теменной коре и латеральной премоторной коре – иными словами, в тех областях мозга, которые связаны с памятью и способностью ориентироваться в пространстве. В целом реакции мозга пациентки были неотличимы от тех, которые наблюдались у здоровых добровольцев, выполняющих те же задачи». Это удивительно, принимая во внимание то, что речь идет о человеке, который внешне не проявлял никаких признаков сознания или способности к осмысленным поведенческим реакциям.
Эти примеры подтверждают фундаментальную связь между сознанием (и бодрствованием) и способностью к движению – реальному или «движению мысли» – и позволяют предположить, что пробуждение живых организмов, появление способности к бодрствованию неразрывно связано с обретением способности формировать активную реакцию на внешние раздражители. Движение должно происходить с какой-то целью, зачем-то. Но кто или что определяет эту цель?
Сразу оговоримся: хотя и возникает ощущение, что момент пробуждения в некотором роде запрограммирован, существует множество факторов, которые определяют вероятность пробуждения. Мы рассмотрели несколько примеров спонтанного или вынужденного пробуждения, чтобы понять, что же выводит нас из состояния сна, но будем еще не раз возвращаться к этой теме, например в контексте биологических часов.
Проще всего начать обсуждение с определения продолжительности сна. Считается, что семь или восемь часов сна достаточно для среднестатистического представителя нашего вида. Вы задумывались, почему это так? Почему мы должны провести во сне именно треть нашей жизни? У животных, к примеру, совсем не так: одним видам достаточно всего нескольких часов, в то время как другие проводят во сне бóльшую часть суток. Недавнее исследование на европейских скворцах и вовсе привело к удивительному выводу, что продолжительность сна даже одного и того же индивидуума может варьировать в течение его жизни на целых пять часов – в зависимости от продолжительности ночи и фазы луны!
Каким образом луна влияет на сон – неизвестно, но ученые подтверждают, что и люди испытывают воздействие лунных ритмов[38]. Можно предположить, что на протяжении тысячелетий луна была (и до сих про остается) одной из важных составляющих нашего окружения и на нее просто нельзя было не обращать внимания. Луна служила важным источником временной информации, которая позволяла планировать и описывать события в прошлом и будущем. Присутствие и положение луны на небе, вероятно, использовалось для навигации. Дополнительный свет в ночное время позволял работать ночью на полях или охотиться, а также предупреждал об опасности со стороны диких животных или других племен. Миф о превращении людей в оборотней или вампиров во время полнолуния, передаваемый из поколения в поколение, мог служить своеобразной защитой – люди старались не покидать дома, меньше подвергая себя реальным опасностям. Таким образом, фазы луны в прошлом могли играть определенную роль в жизнедеятельности человека и в том или ином смысле превратились в значимую единицу информации или мем[39]. Знание может передаваться через поколение к поколению и таким образом влиять на нашу повседневную жизнь. Поэтому простого факта осознания того, что луна влияет на сон, может быть достаточно, чтобы сон действительно оказался тому подвержен! Аналогично эффекту плацебо или, точнее, ноцебо – который вызывает отрицательную реакцию на препарат – луна воздействует на человека опосредовано, через изменения в поведении или настроении.
В некотором роде сон нужен для того, чтобы оставаться в относительной безопасности.
В этой связи интересно, что некоторые ученые предлагают рассматривать два вида сна: обязательный, или необходимый, и добавочный, или избыточный, – сон «для удовольствия». Иногда даже после относительно короткого сна мы чувствуем себя прекрасно и полностью восстановленными. Но обычно если мы остаемся в постели на дополнительные несколько часов, то не всегда чувствуем себя бодрее, скорее, наоборот. В чем же тогда смысл «избыточного» сна? Одно из объяснений заключается в том, что если мы не можем хорошо приспособиться к внешним условиям, то лучше оставаться во сне. Иными словами, в некотором роде сон нужен для того, чтобы оставаться в относительной безопасности – это похоже на ожидание, когда организм внутренне готовится к сигналу о том, что условия снаружи снова подходят для того, чтобы выйти в свет. Правильность этого предположения, у которого достаточно и сторонников, и противников, неизвестна, а мы еще вернемся к вопросу: почему мы спим?
Впрочем, есть научные свидетельства того, что «накопление» сна – по аналогии с банковским вкладом – может облегчить последующую адаптацию к его лишению, хотя едва ли это играет решающую роль в том, как долго мы спим в обычных условиях. Наконец, важно, чтобы пробуждение происходило только после того, как то, для чего, собственно, сон нужен, реализовалось. Это мнение трудно примирить с известными фактами существенных различий в длительности сна между разными видами животных. Трудно представить, например, что для летучих мышей, спящих по 15 и более часов, сон более важен, чем для слонов, которые обходятся всего несколькими часами сна. Более того, продолжительность сна может меняться при разнообразных заболеваниях, и пациенты, страдающие психическими расстройствами, могут спать очень долго, но едва ли из этого можно заключить, что их сон такой же полезный и восстановительный, как сон здоровых людей. И даже среди них – людей хорошо себя чувствующих – есть короткоспящие индивидуумы, которым достаточно всего четыре-пять часов сна в сутки, включая выходные, и долгоспящие, которые спят по девять-десять часов даже в течение рабочей недели.
Влияние окружающей среды, в том числе социальных факторов, скорее всего, существенно в возникновении отклонений от «принятой нормы». Недавнее исследование первобытных племен, которое провела американская лаборатория Джерома Сигела, подтверждает, что испытуемые спят не больше 6–7 часов в сутки и их сон очень точно привязан к изменениям температуры воздуха. «Мы обнаружили, – резюмировали ученые, проводя наблюдения с помощью актиграфа, датчика, который фиксирует всю двигательную активность исследуемого человека, – что ночной сон во всех группах испытуемых приходился главным образом на конец ночи, в период самых низких температур окружающей среды. В природе суточный ритм температуры окружающей среды привязан к ритму заката и восхода солнца ‹…›. Синхронизация, которую мы наблюдали между понижением температуры окружающей среды ночью и сном, возможно, происходит с целью экономии энергии за счет уменьшения разницы температур между телом и окружающей средой, что уменьшает потерю тепла. Бодрствование в ранние часы, во время самых низких температур, было бы неоправданно с точки зрения регуляции обмена веществ».