Депривация и стадии сна

Тайна сна

Мы уже отмечали, что если человек не спит несколько суток, то это вовсе не означает, что столько же времени ему потребуется на восстановление. Ренди Гарднер потерял почти 90 часов сна, когда устанавливал свой мировой рекорд, но после эксперимента он проспал всего на 7 часов дольше, чем обычно. Возникает вопрос о том, что, возможно, в таких случаях после продолжительного бодрствования сон становится более глубоким или более насыщенным. Можно ли по распределениям стадий сна в записях электроэнцефалограммы понять что-либо в отношении того, как все-таки происходит это поразительно эффективное восстановление после депривации?

В тех опытах по лишению сна, когда проводилась регистрация восстановительного сна в лаборатории, было обнаружено, что основным эффектом является увеличение глубокого медленного сна. После почти 200-часового непрерывного бодрствования, например, процент глубокого медленного сна в первые 9 часов записи увеличился более чем вдвое по сравнению с нормой. В других опытах также было показано, что глубокий сон весьма чувствительно реагирует на длительные периоды бодрствования, даже одна-единственная бессонная ночь уже приводит к его увеличению. Вполне обоснованным будет в этой связи заключение, что увеличение представленности глубокого медленного сна отражает усиление насыщенности, интенсивности сна.

Совсем другая ситуация возникает в отношении парадоксального сна. Его представленность тоже может возрастать после периода длительного лишения сна (например, после 205 часов бодрствования в первые 9 часов записи отмечалось на 57 процентов больше парадоксального сна, чем в норме); однако кратковременная депривация сна (до четырех суток), как правило, не дает увеличения парадоксального сна в первую восстановительную ночь. В то же время подъем парадоксального сна может возникать с задержкой во вторую восстановительную ночь.

Эксперименты по депривации сна подтверждают существование двух различных регуляторных механизмов - для глубокого медленного и для парадоксального сна. В то время как процент глубокого медленного сна возрастает сразу же даже после кратковременной депривации, представленность парадоксального сна меняется только после достаточно длительных периодов бодрствования. Опыты, в которых испытуемых не лишали сна полностью, а только снижали его количество, также подтвердили приоритет глубокого медленного сна. В исследовании четырех семейных пар, о котором рассказывалось выше, где они постепенно снижали длительность своего ночного сна на 1,5-3,5 часов, было обнаружено, что длительность стадии 4 (самый глубокий медленный сон) возрастает, несмотря на уменьшение всего сна; с другой стороны, длительность парадоксального сна снижается. Уменьшение общего времени сна происходит главным образом за счет стадии 2. Другие опыты подтвердили, что, когда общее количество сна снижается, представленность глубоких стадий (3 и 4) медленного сна не меняется или даже возрастает, тогда как парадоксальный сон сокращается.

Как мы видели ранее, подразделение медленного сна на различные стадии покоится на довольно-таки произвольных критериях, и методика спектрального анализа электроэнцефалограммы дает гораздо более точную картину динамики сдвигов, возникающих в мозге во сне. Так как глубокий медленный сон характеризуется значительной представленностью медленных волн дельта-частотного диапазона (1-4 герц), то мы решили исследовать эффект кратковременной депривации сна на медленные волны электроэнцефалограммы. Результаты получены как в исследованиях на испытуемых, так и в опытах на крысах. В обоих случаях лишение сна приводит к значительному увеличению медленных волн электроэнцефалограммы и периодически возникающие пики, соответствующие фазам глубокого медленного сна, выше и шире, чем в контроле. Лишение сна явно отражается в медленноволновой активности электроэнцефалограммы сна. Мы еще вернемся к этому важному факту при изложении другого материала в последней главе.

Александр А. Борбели, 1989 год