Сергей Михайлович Иванов - Утро вечера мудренее

• Название: Утро вечера мудренее
• Автор: Сергей Михайлович Иванов
• Издательство: Дет. лит.
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1983

Рассказ о физиологических механизмах сна и бодрствования, о взаимоотношениях между двумя этими формами жизни, о назначении сна и современных исследованиях в этой области.

Для старшего возраста.

---

В той же лаборатории исследованы были и амфибии, бывшие обитатели океана и самые близкие родственники рыб. Вот наша добрая знакомая, травяная лягушка. Зиму она проводит в состоянии анабиоза, ранней весной просыпается, мечет икру, после чего покидает свое болото и переселяется на сушу. У лягушки найдено три формы покоя: № 1, № 2 и № 3. В покое № 3 у нее, как и у нас во сне, мышцы совсем расслаблены. Но в этом состоянии она бывает редко, предпочитая первые две формы.

В покое № 2 лапки у лягушки подтянуты к брюшку, голова на поверхности воды. Если вы попытаетесь придать ей какое-нибудь положение, она опустит голову еще ниже и совсем сожмется в комочек. Но самое замечательное — это покой № 1 (дневная форма). Внезапно, ни с того ни с сего, лягушка застывает в позе, никак, по нашим понятиям, не вяжущейся с отдыхом, например в позе готовности к прыжку. Ее можно вынуть из воды, распластать на спине, положить на бок, с ней можно делать все что угодно — она не шелохнется. Все мышцы у нее гибки и податливы, как теплый воск. В своей книге «Эволюция сна» руководитель лаборатории, доктор биологических наук И. Г. Карманова пишет, что «обездвиженность» покоя № 1 и хорошо известная врачам каталепсия похожи одна на другую как две капли воды.

Каталепсию впервые описал в 1636 году немецкий ученый Даниэль Швентер. «Самую дикую курицу, — сообщал он, — можно сделать неподвижной, если посадить ее на стол, прижать клюв к столу, провести мелом на столе черту от клюва вперед и затем убрать руки. Курица, совершенно испуганная, сидит тихо, неподвижно, устремив взгляд на черту». Лет через десять естествоиспытатель Атанасиус Кирхер рассказал об аналогичном опыте с петухом. Кирхер считал, что скованность петуха вызывается испугом и полным подчинением воле экспериментатора.

В середине XIX века доктор Брейд предложил называть подобное состояние обездвиженности у животных и человека гипнозом, что в переводе с греческого означает «сон». Брейд наблюдал его, заставляя людей и животных устремлять взгляд на блестящий предмет, помещенный перед их глазами на высоте лба. Брейд думал, что гипнотический транс наступает оттого, что глаза устают смотреть в одну точку и закрываются сами собой.

В начале нашего столетия биолог П. Ю. Шмидт проводил опыты над тропическими прямокрылыми — каразиусами. Насекомые эти малоподвижны, они весь день как будто спят. Шмидт доказал, что они не спят, а пребывают в состоянии оцепенения, которое защищает их от врагов. В таком виде они похожи на стебли или на веточки. Каразиусу, как и лягушке, находящейся в покое № 1, можно придать любую позу — поднять передние лапки, поставить на голову. Однажды Шмидт положил каразиуса передними лапками на одну книгу, задними на другую, растянул в виде мостика, а на спину ему положил груз — каразиус и не подумал ожить.

Все эти проделки насекомых, кур и другой пугливой живности называли то «реакцией неподвижности», то «симуляцией смерти», то гипнозом, то рефлекторной каталепсией, то сном. Но спят ли они в это время или просто цепенеют каким-нибудь особенным образом? Одному кролику перед опытом налепили электроды и стали снимать электроэнцефалограмму. Когда его положили на спину, появились ритмы чрезвычайной тревоги. Затем его погрузили в состояние обездвиженности и эти ритмы превратились в ритмы сна. Вспышки света, шума, даже удар током не могли его разбудить. Выходило, что каталепсия подобна сну.

Доктор Лиддел из Корнельского университета проделал такой опыт. Двух ягнят разделили: одного оставили с матерью, другой стал жить один. Регулярно в обоих помещениях гасили свет и по проводам, прикрепленным к ноге каждого ягненка, подавали небольшой электрический разряд. Ягненок, бывший вдвоем с матерью, слегка подпрыгивал, бежал к матери и, потершись о ее бок, возвращался к своим делам. Одинокий же ягненок, лишенный защиты, цепенел. Около часа он лежал с потухшими глазами в состоянии каталепсии. Причиной его гипнотического состояния был, безусловно, испуг, вызвавший рефлекс «симуляции смерти».

В подобное состояние впадают и люди. Мы так и говорим: остолбенел от неожиданности, оцепенел от ужаса, застыл, не мог пошевелить ни рукой, ни ногой, ноги к земле приросли. Жена Лота, оглянувшаяся на преданный огню и разрушению родной город, недаром превратилась в соляной столб. От ужаса каменеют чаще, чем бросаются в бегство. История знает множество случаев, когда люди во время землетрясения, пожара или бомбардировки погружались в каталептический транс. Павлов называл это состояние охранительным торможением; с психологической точки зрения название очень точное. Человек резко разрывает все связи с внешним миром и этим спасает себя от безумия, а животное еще и вводит в заблуждение врага. Воробья, догадавшегося притвориться мертвым, кошка быстро оставит в покое, неподвижного чибиса ястреб перестает замечать.

ПЕРВИЧНЫЙ СОН

Но чего же ради карликовый сомик и травяная лягушка каждый день впадают в оцепенение и надолго? Ведь это их естественное времяпрепровождение, а не реакция на нечто появившееся внезапно. Оказывается, это все-таки реакция, но врожденная, генетически запрограммированная. Обе формы покоя, № 1 и № 2, отражают суточную периодику освещенности. Дневной покой связан с адаптацией животных и максимальному уровню освещенности, а ночной — к минимальному. Оцепенение — своего рода защитная реакция на свет. Много миллионов лет назад, в девонский период, первые амфибии, вылезшие на сушу, подверглись сильному воздействию света, зажмурились и оцепенели, и эта реакция закрепилась у них в последующих поколениях как форма приспособления. Защищенные слоем воды, рыбы такого потрясения не испытали, поэтому они склонны к каталепсии меньше, чем травяные лягушки. По той же причине, объясняет Карманова, так называемым зимним лягушкам каталепсия не свойственна совсем: зимой мало света. Свет заворожил первых амфибий, продолжает завораживать он и нынешних. Он и нас, бывает, завораживает, оттого мы порой глаз не можем отвести от костра, от камина или от пожара, даже просто от ярко освещенного предмета, который вдруг заблестит перед нами или на который нас попросит уставиться гипнотизер.

«Большой огонь по ночам, — рассуждает рассказчик у Достоевского в „Бесах“, — всегда производит впечатление раздражающее и веселящее; на этом основаны фейерверки; но там огни располагаются по изящным, правильным очертаниям и, при полной своей безопасности, производят впечатление игривое и легкое, как после бокала шампанского. Другое дело настоящий пожар: тут ужас и все же как бы некоторое чувство личной опасности, при известном веселящем впечатлении ночного огня, производят в зрителе (разумеется, не в самом погоревшем обывателе) некоторое сотрясение мозга и как бы вызов к его собственным разрушительным инстинктам, которые, увы! таятся во всякой душе, даже в душе самого смиренного и семейного титулярного советника… Это мрачное ощущение почти всегда упоительно. „Я, право, не знаю, можно ли смотреть на пожар без некоторого удовольствия?“ Это, слово в слово, сказал мне Степан Трофимович, возвратясь однажды с одного ночного пожара, на который попал случайно и под первым впечатлением зрелища. Разумеется, тот же любитель ночного огня бросится и сам в огонь спасать погоревшего ребенка или старуху; но ведь это уже совсем другая статья».

Эта завораживаемость могла передаться нам через рептилий — далеких предков птиц и млекопитающих. Привычки рептилий тоже изучены во всех подробностях. У хамелеона нашли три формы жизни — бодрствование, сноподобное состояние и сон. Сноподобное состояние наступало лишь днем, до захода солнца. Хамелеон застывал с открытыми глазами. Сердце у него билось реже, чем при бодрствовании, но чаще, чем во сне; такой же промежуточной была и электромиограмма — запись электрического состояния мышц. Доктор Фланигам и его коллеги, экспериментировавшие с черепахами, утверждали, что рептилии, в отличие от амфибий, спят уже по-настоящему. Хотя у них и не видно электрографических признаков медленной или быстрой фазы, все остальные признаки сна — замедление сердечного ритма, снижение тонуса мышц, характерная поза, закрытые глаза, неспособность отреагировать вмиг — все они налицо.

В лаборатории Кармановой черепахами решили заняться всерьез. Накупили болотных черепах — тех самых, которых мы терзали в раннем детстве и которые, когда мы в начале лета привозили их на дачу, таинственным образом исчезали навсегда в кустах смородины, — накупили, положили в ящики с травой и стали за ними наблюдать. У черепах обнаружили те же три состояния: бодрствование, дневной покой и ночной покой. Когда черепаха бодрствовала, она двигалась, и все ее реакции на внешние раздражители были недвусмысленными. В состоянии дневного покоя черепаха застывала в любой позе с открытыми глазами и вытянутой шеей. Ориентировочная реакция выражалась лишь в движении глазных яблок, но лапы были неподвижны. Ночной же покой действительно оказался сном: мышцы расслаблялись, глаза закрывались. Все было, как у лягушки в покое № 3 и почти как у нас. Сон рептилий и покой № 3 амфибий, считает Карманова, эквивалентны медленному сну теплокровных, это «промежуточный» сон — промежуточный между «настоящим» сном, с его ярко выраженными фазами, и «сноподобными состояниями», или «первичным» сном, то есть покоем № 1 и покоем № 2.