Сон как регулируемый процесс

Тайна сна

Как мы видим из предыдущей главы, по мере продвижения вниз по эволюционному древу ко все более простым организмам становится все труднее говорить о наличии или отсутствии истинного физиологического сна с присущими ему стадиями. Причина этого заключается, по крайней мере отчасти, в том, что строение мозга низших животных сильно отличается от мозга млекопитающих, так что невозможно сравнивать электрическую активность, регистрируемую в мозгу различных организмов. Даже у простых организмов можно наблюдать сноподобное поведение, но нельзя сказать с определенностью, соответствует ли это поведение настоящему сну. Чтобы выяснить этот вопрос, необходимо не только дать описание сна, но и рассмотреть его динамику или функциональные аспекты. Важнейшим методом такого анализа служит депривация (лишение) сна.

Если под таким углом зрения рассматривать сон крысы, то становится очевидным, что он характеризуется последовательностью стадий медленного и парадоксального сна. Если не давать крысе спать в течение суток, то происходит увеличение и дельта-волн, и парадоксального сна. Высокие пики дельта-волн в записи показывают, что в электроэнцефалограмме присутствуют особенно большие медленные волны. Эпизоды парадоксального сна после его депривации становятся и более частыми, и более длинными. Следовательно, принудительное удлинение времени бодрствования приводит к усилению выраженности и медленного и парадоксального сна.

Другие животные реагируют на лишение сна подобным же образом. Как будет видно из дальнейшего изложения, эта закономерность справедлива и для человека. Следовательно, сон зависит от длительности предшествующего бодрствования. "Потеря" сна явно должна быть скомпенсирована при первой же возможности. Если длительность и выраженность сна управляются регуляторными механизмами, то эту особенность можно использовать при изучении сноподобных состояний у простых организмов.

Сотрудница Ирен Тоблер занималась этой проблемой и выбрала в качестве объекта исследования тараканов, поскольку у них хорошо выражен суточный ритм "покой-активность". Целью исследования было выяснить, есть ли у этого животного какой-либо сноподобный процесс. Вначале в течение нескольких суток регистрировали нормальный ритм "активности-покоя". Тараканы, как известно, становятся активными с наступлением темноты. Собственно экспериментальная часть началась тогда, когда тараканов стали раздражать внешними стимулами в течение 3 часов в фазе покоя. Последствием этой "депривации покоя" явилось снижение активности в ночные часы, следующие за периодом раздражения, реакция, соответствующая восстановлению сна у млекопитающих после его лишения. Чтобы быть уверенными, что результаты этих опытов не были вызваны только утомлением животных, эксперимент продолжили и животных раздражали только чуть-чуть. Было обнаружено удлинение фазы покоя даже после такого минимального воздействия.

Вышеописанные эксперименты явились первой попыткой выявить эволюционную природу сна с точки зрения его регуляции. Результаты подтверждают, что сон или состояние, его напоминающее, появляется в эволюции намного раньше, чем это было принято полагать.

Комментарий: Это спорный вопрос. Одно дело - чередующиеся ежесуточные периоды активности и поведенческого покоя, характерные для всех живых существ, а другое - истинный сон, то есть особое, очень сложное состояние высокоорганизованного мозга теплокровных, заполняющее эти периоды поведенческого покоя птиц и млекопитающих.

Александр А. Борбели, 1989 год