Представьте ситуацию: едва вам удалось заснуть, как кто-то зашел к вам в комнату, негромко позвал вас по имени и потянул за одеяло. Вы, скорее всего, сразу проснетесь. Но если вас потревожат среди ночи, то придется приложить больше усилий, чтобы вызвать какую-то, тем более осмысленную реакцию. Одно из свойств сна называется порогом пробуждения, оно не постоянно и меняется в течение ночи, в зависимости от типа сна например. Сам порог пробуждения очень индивидуален и тем более широко варьирует среди животных – к некоторым невозможно приблизиться, не потревожив, а других просто невозможно разбудить! Порог пробуждения характеризует «глубину» сна, но, несмотря на то что это понятие часто употребляется, измерять его совсем непросто, а тем более интерпретировать с нейробиологической точки зрения.

Одно из главных препятствий для понимания сна – неточные или ложные словесные выражения, которые его характеризуют.

Парадокс состоит в том, что для того, чтобы подтвердить сам факт сна, необходимо разбудить спящего. В некотором смысле это можно сравнить со знаменитым мысленным экспериментом, известным как парадокс кота Шредингера, в 1935 году придуманный Эрвином Шредингером^[15], австрийским физиком-теоретиком, занимавшимся описанием квантовой механики, которая объясняет идею корпускулярно-волнового дуализма. Эксперимент многим хорошо знаком. В стальной закрытый ящик с радиоактивным атомным веществом помещают кота (уточним: ни один настоящий кот в эксперименте Шредингера не участвовал, а следовательно, и не пострадал). Если расщепление атома произойдет, это вызовет высвобождение некоего смертельного вещества, и тогда гипотетический кот погибнет. Но атом может и не распасться, и тогда кот останется жив – вероятность обеих исходов одинакова. Пока ящик закрыт, состояние кота предсказать невозможно и приходиться смириться с тем, что кот и жив и мертв одновременно. Только открыв ящик, можно с уверенностью дать ответ. Эйнштейн был в восторге от этого примера и нашел его крайне полезным, чтобы интерпретировать возможность существования двух состояний одновременно. Сам факт наблюдения решает судьбу эксперимента (и обрекает кота на жизнь или смерть). Так и со сном. Большую часть времени мы проводим в промежуточных состояниях, а для того, чтобы убедиться, что испытуемый действительно спит, не остается ничего другого, как попытаться получить от него какой-либо ответ, что само по себе повлияет на состояние спящего. Можно сказать, что сон и бодрствование – не бинарные, а вероятностные понятия. Они отличаются не качественно, а всего лишь количественно. В этом трудность определения сна.

Парадокс состоит в том, что для того, чтобы подтвердить сам факт сна, необходимо разбудить спящего.

Увы, наш язык слишком ограничен даже для поверхностного описания таких сложных и относительных понятий, как сон. Но многие ли из нас знают, как работает наш телефон или компьютер или каково назначение конкретного механизма в автомобиле, на котором мы ездим каждый день? Нужны ли нам эти знания? Возможно, и нет. Но есть необходимость понять сон лучше! Просто для того, чтобы избежать самых вопиющих и непростительных недоразумений. Представьте ситуацию. Вы пришли к врачу, жалуясь на самочувствие, и один из вопросов, который вы слышите: «Какой процент вашего мозга спал прошлой ночью?» Или такой: «Насколько вы бодрствовали по дороге ко мне?» Если эти вопросы вам кажутся странными и нелепыми – эта книга как раз для вас. Знание ответов на такие вопросы или хотя бы осознание их важности может спасти жизнь – и не только вам.

Так о чем же эта книга?

Сто лет назад о сне было известно немного, но будем откровенны, и сегодня ученые не могут похвастаться тем, что тайна сна открыта. Даже трудно сказать, сколько еще нам предстоит узнать, сколько поколений любознательных будет исследовать сон, сколько раз поменяется научная парадигма, пока произойдет заметный прогресс. Да, уже накоплено довольно много данных в этой области. Да, ученые уже могут оперировать определенными знаниями, но понимания сути научного предмета «сон» еще нет. Профессора различных биологических, психологических, медицинских дисциплин еще долгое время будут загружать своих студентов интересными темами для будущих исследований – и наша книга сможет им в этом помочь. Она представляет собой скромную и робкую попытку представить и проанализировать некоторые важные аспекты науки о сне и в основном будет касаться не того, что хорошо известно, а того, что очень хочется понять, каких важных открытий стоит ожидать в ближайшем будущем.

Повествование начнется не с момента засыпания, а с определения «пробуждения». Мы смело засыпаем каждую ночь, не сомневаясь, что вернемся к бодрствующему состоянию следующим утром, и не задумываемся, почему и как мы вообще просыпаемся. Как в состоянии измененного, если не отсутствующего, сознания у нас получается отслеживать течение времени, чтобы поспать ровно нам причитающиеся семь или восемь часов? Почему иногда невозможно проснуться без будильника, который не всегда и не всем сразу помогает расстаться со сном? Одинаково ли долго длится сон в зависимости от времени, когда мы заснули?

Многие ученые считают, что сон – это расплата за бодрствование предыдущим днем. Как же оптимально разделить сутки на эти две составляющие: сон и бодрствование?

Можем ли мы сократить до минимума время сна, удлинив тем самым время активности, когда мы живем, взаимодействуя с миром? Вы удивитесь, узнав, что процесс, который отсчитывает порцию минут и часов, выделенную каждому, математически точен, а задолженность по сну не может накапливаться бесконечно и расплата обязательно наступит. В какой валюте происходит этот расчет? Это один из важных вопросов науки о сне, а мы обсудим несколько ведущих теорий, позавидовав некоторым птицам – фрегатам, например, – умеющим часами парить без взмаха крыльев и лететь много дней без посадки на воду или землю. Спят ли они в полете? Если да, то как? Можем ли мы научиться у них бодрствовать долгое время?

Процесс, который отсчитывает порцию минут и часов, выделенную каждому, математически точен, а задолженность по сну не может накапливаться бесконечно, и расплата обязательно наступит.

Было время, когда ученые считали сон и бодрствование взаимоисключающими, глобальными процессами на уровне всего организма, но уже выяснилось, что это далеко не так. В каждое мгновение, каждый данный момент всего лишь часть нашего мозга активно бодрствует, в то время как большая часть, по сути, отключена. Чем это определяется? Отделы мозга, ответственные за возникновение и поддержание бодрствования и сна, вовлечены в очень сложное динамическое взаимодействие друг с другом. Сегодня известно, что нарушения работы некоторых частей гипоталамуса – небольшой, но ключевой области мозга – вызывают бессонницу или даже могут отправить пациента в коматозное состояние. Но где находится тот магический переключатель, который решает, когда нам спать, а когда бодрствовать, и откуда управляется этот невероятно сложный оркестр нейронных процессов и синаптических связей? И есть ли центр сна вообще?

Нам известно много факторов, которые определяют цикл бодрствования и сна и отвечают за него. Без описания роли циркадианных ритмов в этих процессах обойтись невозможно, и мы рассмотрим их подробно. Почему, например, кто-то из нас просыпается перед рассветом, в то время как его соседи только заснули? Мы не обойдемся без упоминания стимулов, которые настраивают внутренние биологические часы в нашем «молекулярном оркестре». И снова животные, в этом случае жаворонки и совы, нам помогут. Вопрос выбора времени для сна, как людьми, так и животными, нас также будет занимать. Ведь известно, что кто-то спит днем, кто-то – ночью, а кто-то – в любое время суток. Почему слоны – одни из самых умных животных с невероятно сложным поведением и социальным устройством, обходятся всего несколькими часами сна^[16], в то время как другие – летучие мыши, например, – проводят бóльшую часть жизни во сне?^[17]

Мы привыкли думать, что наше основное состояние – бодрствование. И, к сожалению, мы должны от него периодически отказываться, чтобы поспать. А если предположить, что базовое состояние, в котором проходит жизнь, – это на самом деле не бодрствование, а сон? Нетривиальное заявление? Некоторые ученые считают, что мы просыпаемся всего лишь для того, чтобы быстро, наспех справиться с насущными делами, которые нам недоступны в состоянии сна, – добычей пропитания и размножением, – и снова вернуться в сон. Эта точка зрения, как нетрудно заметить, совершенно меняет наши самые фундаментальные представления о роли сна в нашей жизни. Поэтому мы обсудим их, объективно и критически, в одной из последующих глав.

Как известно, в первые месяцы после рождения человек (как, впрочем, и многие другие животные) проводит большую часть времени во сне. Какой в этом биологический смысл? Что происходит со сном, когда организм взрослеет и затем стареет? Играет ли сон одну и ту же роль сразу после рождения и незадолго до смерти? Без экскурсии в наше индивидуальное развитие – от рождения до глубокой старости – не обойтись, и мы объясним, почему сон меняется с возрастом и как здоровый сон в течение жизни влияет на развитие старческих изменений в теле и мозге. Мы попытаемся обосновать роль сна в том, как реализуется программа, которая ответственна за выживание нашего вида.

Весь мир строится вокруг нашего сна и бодрствования. Мы живем на полуспящей планете.

Снова и снова мы будем возвращаться к вопросам определения того, что такое сон, что представляет собой процесс засыпания и что происходит со сном в течение ночи. Как накопленные знания в смежных областях и развитие технологий влияли на развитие наших представлений о сне, бодрствовании и сознании? Действительно ли мы теряем сознание, когда засыпаем? Что определяет глубину сна? Почему сон состоит из разных фаз? И как отличить медленный сон от парадоксального, характеризующегося быстрым движением глаз? А знали ли вы, что лишение – депривация – сна считается одним из самых перспективных терапевтических подходов при депрессии?

Наконец, мы зададимся вопросом о возникновении и эволюции сна в контексте сложных и динамических экосистем.

Поговорим о роли сна в глобальном масштабе и обсудим, как сон влияет на функционирование нашего общества. В каждую минуту около миллиарда людей на Земле спят. Около половины из них в данный момент видят сны. Пожалуй, около трети всех спящих храпят, не давая спать своим партнерам – другой трети. Многие из них скоро откроют глаза, несмотря на темноту, и больше не смогут заснуть, ворочаясь до утра, некоторые потянутся к снотворному на столике у кровати, а другие, к сожалению, больше никогда не проснутся.

Весь мир строится вокруг нашего сна и бодрствования. Мы живем на полуспящей планете. Сон – это одно из самых удивительных явлений, уникальных состояний и непонятных процессов, которые касаются каждого из нас в отдельности и всего общества в целом. Если бы сна не было, мир был бы другим.