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.

---

Как ни странно, психологи так и не занялись спящим человеком. Может быть, они считали сон досадным недоразумением? Врачам же и физиологам сон сразу пришелся по душе, так что подход к нему с самого начала получился врачебно-физиологический. На заре XIX века появилась первая теория сна — гемодинамическая. Ее сторонники, среди которых был знаменитый врач и философ Кабанис, были убеждены, что сон проистекает от застоя крови в мозгу, а застой — от горизонтального положения тела, а горизонтальное положение — должно быть, оттого, что в нем всего удобнее отдыхать.

Затем те же врачи и физиологи выяснили, что в работающих органах сосуды расширяются и к ним притекает больше крови, а в неработающих, напротив, сужаются и крови к ним притекает меньше. Во сне мозг не работает, значит, сон — результат отлива крови. Что же тут совершается в первую очередь, а что во вторую — мозг ли перестает работать, иссякает ли приток крови? Итальянский физиолог Анжело Моссо смастерил специальную доску-весы, на нее укладывали человека, уравновешивали его и ждали, пока он заснет. Когда он задремывал, тот конец весов, где находилась его голова, поднимался. Это означало, что во сне кровь отхлынула от головы и голова стала легче. Через некоторое время Моссо таким же способом доказал, что как только человек начинает решать какую-нибудь умственную задачу, кровь у него приливает к голове.

После опытов Моссо исследователи разделились на два лагеря. Те, кого эти опыты убедили, связывали наступление сна с отливом крови от головы, а те, кого они не убедили, — с приливом. О приливе свидетельствовали сначала не экспериментальные данные, а чисто логические рассуждения, восходящие к одной мысли Шопенгауэра. Мозг, говорил этот философ, днем занят умственной работой и поглощен ею настолько, что питаться ему остается только ночью. А раз так, то ночью кровь, несущая с собой питательные вещества, должна усиленно приливать к мозгу. Экспериментальные данные не заставили себя ждать: сквозь трепанационное отверстие в черепе у больных врачи увидели, как кровь во время сна приливает к мозгу.

Впоследствии, уже в наше время, выяснилось, что отливы и приливы крови непосредственной причинной связью ни со сном, ни с бодрствованием не связаны. Сразу после засыпания кровь отливает от головы, а к утру приливает иногда даже больше, чем при самом деятельном бодрствовании. Голова у испытуемого, который засыпал на весах Моссо, поднималась вполне закономерно, но так же закономерно она очутилась бы ниже его ног часа через полтора после засыпания. Об этом во времена Моссо ничего не знали, а дождаться перемены в положении весов не догадались. Да ее и невозможно было дождаться: кому же удастся толком заснуть на качающейся доске? Опыт с трепанационным отверстием основательнее: там человек спал наверняка, но врач видел усиленный приток крови, свойственный не сонному состоянию вообще, а одной из фаз сна. Расставаясь наконец со всеми этими потоками крови, заметим попутно, что не ошибся Моссо и с умственными задачами: пользуясь методами реоэнцефалографии, нейропсихологи установили недавно, какой отдел мозга наполняется кровью, когда человек начинает решать проблемную задачу, а какой — когда задачу на чистое восприятие, скажем, на вычленение фигуры из фона.

По прошествии некоторого времени на сцену выступила гистологическая теория сна. Создатель ее, Дюваль, считал, что сон наступает оттого, что после продолжительного возбуждения нервные клетки в мозгу как бы сжимаются, их отростки сокращаются и между ними прерывается необходимая для бодрствования связь. То же самое, кстати, получается и от приема снотворных — морфия, хлороформа, хлорал-гидрата. Как говорил известный наш физиолог И. Р. Тарханов, для объяснения сна можно было бы соединить гистологическую теорию с химической, допустив, что накопляющиеся продукты усталости и есть как раз те самые раздражители, которые вызывают постепенное размыкание нейронных цепей. Но химическая теория заслуживает специального рассмотрения.

ФАБРИКА ЯДОВ

«Организм — это настоящая фабрика ядов… Мы отравлены с головы до ног продуктами наших собственных органов», — писал в своей книге «Сон», вышедшей в 1918 году, химик И. И. Остромысленский. Сон, говорил он, можно сравнить с остановкой машины, в которую прекратился доступ горючего, например, кислорода, вытесненного углекислым газом, или с прочисткой топки, куда набилась зола. Ночью организм очищается от накопившихся ядов и шлаков, а утром снова начинается засорение и отравление.

По мнению химика Прейера, во время бодрствования во всех клетках тела накапливаются продукты легко окисляющиеся, то есть с жадностью пожирающие кислород. На активные нервные процессы кислорода начинает не хватать, и мы засыпаем. Во сне продукты усталости почти не образуются, так как уставать не от чего; они окисляются, разлагаются и выводятся из организма. Кислород снова поступает к нервным центрам, и мы просыпаемся. К продуктам усталости относили мышечный креатин, так называемые мочевые яды Бушара, но больше всего молочную кислоту, образующуюся в сокращающихся мышцах. Впрыскивание в тело молочной кислоты и ее солей вызывает состояние, похожее на мышечную усталость и клонящее ко сну. Недаром ведь кислое молоко, простокваша и кефир обладают легким снотворным действием. Благодаря молоку вечно сонливы и грудные младенцы. Люди, занятые физическим трудом, спят крепко потому, что в их мышцах вырабатывается много молочной кислоты.

Засорение организма золой или ядами равносильно общему физическому и умственному утомлению, а очищение от них — отдыху. Сон — это очистительный отдых. Но мы ведь часто засыпаем, не будучи утомленными, возражает сторонникам химической теории швейцарский психиатр Эдмунд Клапаред, сильная-то усталость и не дает нам иногда заснуть. Выходит, сон вызывается не одними ядами, и даже большое количество яда не в состоянии усыпить нас. И неужели ежедневное отравление не наносит организму никакого вреда? А куда деваются яды при нашей бессоннице? И наконец, если бы мы действительно засыпали под влиянием яда, достигшего определенной концентрации, то почему мы не просыпаемся через час или через два, когда эта концентрация уменьшается до той степени, какая была у нас, допустим, в начале вечера и еще не клонила в сон?

Ну, насчет усталости, не дающей заснуть, все ясно, отвечает Клапареду И. И. Мечников в «Этюдах оптимизма». Сонного яда при бессоннице выделяется даже больше, чем обычно, но возбуждение, в котором при этом находится нервная система, лишает ее чувствительности ко всякого рода наркотикам. Сонный же яд, судя по его действию, несомненно, из их числа, так что нечего удивляться, если людям излишне возбудимым не спится.

Пока идут эти словопрения, французские физиологи Лежандр и Пьерон начинают свои знаменитые опыты на собаках. Привязанным к стене собакам не дают спать день за днем. На десятый день собаки уже не могут ни открыть глаз, ни пошевельнуть лапой; беспомощно висят они в своих ошейниках, оплетенные поддерживающими их лямками. Тут их умерщвляют и подвергают исследованию их мозг. В мозгу творится нечто немыслимое. «С пирамидными нейронами лобной коры происходят поистине страшные вещи, — повествует очевидец, — они словно только что перенесли нападение врагов. Форма их ядер изменилась до неузнаваемости, мембраны изъедены лейкоцитами». Но если собакам перед умерщвлением дают хоть немного поспать — в клетках никаких изменений! То же наблюдает в своей лаборатории и русский физиолог М. М. Манасеина. Щенки держатся у нее без сна не более пяти суток. У них падает температура, сгущается кровь. В коре головного мозга погибших животных Манасеина обнаруживает жировое перерождение нервных центров. Сосуды окружены густым слоем лейкоцитов и кое-где разорваны, будто их и впрямь пожирал какой-то яд. Лежандр и Пьерон так и назвали его: гипнотоксин, сонный яд.

Но существует ли гипнотоксин в действительности? Лежандр и Пьерон брали у долго не спавших собак кровь, спинномозговую жидкость и экстракт из вещества головного мозга и впрыскивали их бодрствующим собакам. Собаки тотчас обнаруживали все признаки утомления и засыпали беспробудным сном. В их нервных клетках появлялись те же изменения, что и у долго не спавших собак. Ясно, что гипнотоксин существует. Но что он собой представляет, Лежандру и Пьерону выяснить не удалось.

Их опыты были продолжены и доведены до наших дней. У больных патологической сонливостью брали спинномозговую жидкость, вводили ее бодрствующим собакам, и те сразу засыпали. Мозговой экстракт, взятый у находившихся в спячке сусликов, оказался превосходным снотворным для кошек. В 1965 году швейцарский нейрофизиолог Монье создал на собаках модель сиамских близнецов. У двух собак было налажено перекрестное кровообращение: кровь от мозга одной собаки текла к туловищу другой, и наоборот. Когда одной собаке раздражали отдел мозга, ведающий засыпанием, она погружалась в сон. Через несколько минут к ней присоединялась другая собака. Монье объяснял это тем, что вместе с кровью первой собаки ко второй прибывает какое-то вещество, стимулирующее сон. Наконец, в 1974 году Монье объявил, что он нашел это вещество. Это был низкомолекулярный пептид; выделен он был из крови спавших кроликов и бодрствующих кроликов погружал в сон в мгновение ока. Вещество было названо дельта-фактором (смысл этого названия читатель поймет, когда мы познакомимся с дельта-сном). Вскоре аналогичное вещество обнаружил в спинномозговой жидкости коз американский биохимик Паппенхаймер.