ПОКА МЫ СПИМ

Чем занимается организм человека треть жизни? Долго ли человек может прожить без пищи? Оказывается, значительно дольше, чем без сна: недосыпание ведет к разрушению организма и его гибели значительно быстрее, чем голодание. О том, как сон восстанавливает внутренние органы и буквально прочищает мозги, почему люди засыпают за рулем и умирают во сне, зачем спать под одеялом, корреспонденту «РР» рассказали ведущие сна.

— Для чего мы спим? — спрашиваю я доктора биологических наук, председателя секции сомнологии Физиологического общества имени И. П. Павлова Владимира Ковальзона. Ответ ученого, посвятившего сну почти полвека исследовательской работы, категоричен и удивителен:

— Теорий на этот счет миллион, но в основном они не стоят выеденного яйца. Мы не понимаем, почему мы спим. Во время сна любое животное беспомощно: можно напасть на него, съесть, вытеснить с территории. Но раз в процессе эволюции сон сохранился у всех млекопитающих и птиц, значит, преимущества для выживания он давал такие серьезные, что эволюция пошла на его сохранение. Получается, что во время сложных процессов, которые происходят во время сна, мозг делает нечто настолько важное, что это перевешивает все угрозы, которые возникают во время сна. Впрочем, вот вам одна весьма интересная теория. Во время сна мозги «прозванивают» внутренние органы, переключаясь на то, чтобы внутри нас все организовать: проверить, все ли в порядке с нашими органами, и попытаться их починить. Эта теория сна называется висцеральной (так биологи именуют внутренние органы). Ее, еще будучи студентом биофака, предложил Иван Пигарёв, ныне доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН.

Чтобы узнать подробности теории, способной объяснить, зачем нам нужен сон, я отправляюсь со своими вопросами прямиком к Ивану Пигарёву.

— Чем ваша висцеральная теория сна лучше остальных?

 — Предыдущие научные теории сна касались только одной, очень узкой стороны этого явления — они строились на идее, что сон нужен для консолидации памяти, отдыха мозга, восстановления работоспособности корковых нейронов. Была совсем смешная теория — что сон нужен для экономии энергии. Я никогда не мог понять, что она объясняет. Считалось, что во время сна тело не расходует энергию, поскольку не двигается. Значит, если человек или животное будут спать, то будут экономить энергию. Но предположим, мне зарплата позволяет съесть два лишних бутерброда. Я тогда не буду экономить эту энергию. Я лучше съем бутерброды и пойду всю ночь смотреть кино или заниматься научной работой. Однако не можем мы обходиться без сна за счет увеличенного использования энергии! Значит, сон нужен явно для чего-то другого.

— А сон так же необходим, как например, еда?

— Абсолютно! Еще в конце XIX века экспериментально доказали, что сон нам жизненно необходим. Если не давать щенкам спать пять дней, они погибают, а если не давать им еды, но не ограничивать сон, они могут прожить 25 дней. Получается, что сон даже важнее для выживания, чем пища. Это медицинский факт: лишение сна приводит к неминуемой гибели организма от множественных висцеральных патологий. Любая теория должна объяснять прежде всего это явление.

Анатомия сна

 — Во время сна участки коры мозга меняют функцию и начинают обрабатывать информацию от внутренних органов, — рассказывает Пигарев. — Например, мы вводили в желудок спящей кошки теплую воду и анализировали активность нейронов коры ее мозга. Оказалось, что изменение внутрижелудочной среды меняло нейронную активность в зрительных зонах коры спящей кошки!

— Вы ведь работаете над этой теорией уже долгие годы. Удалось ли за последнее время найти новые ее подтверждения?

 — Самые последние, очень важные результаты были получены нами при исследовании спинного мозга. Спинной мозг «оборудован» проводящими путями, по которым информация от внутренних органов может проходить в кору мозга во время сна. Многочисленные исследования спинного мозга определенно показывали, что эти проводящие волокна, передающие сигналы от рецепторов внутренних органов, оканчиваются на тех же самых нейронах коры мозга, что и проводящие волокна от мышц, сухожилий, кожи, передающие всю ту информацию, которая нужна для организации активного поведения в бодрствовании. Оставался нерешенным важный вопрос — каким образом мозг различает информацию, поступающую от разных систем. Ведь эти сообщения передаются по одним и тем же волокнам одинаковым импульсами.

— И как мозг отличает, откуда пришла информация?

— Висцеральная теория предлагает очень простое решение: эти два потока сигналов никогда не идут одновременно. В бодрствовании проводящие пути задействованы только для передачи информации, нужной для организации поведения и движений. А во время сна, когда у нас полностью отключается связь моторной коры от всех мышц и спинного мозга, эти же самые проводящие пути переключаются на передачу сигналов от внутренних органов в те же самые отделы мозга.

— Как вы это проверили?

— Мы регистрировали активность волокон спинного мозга у кроликов. Животным имплантировали миниатюрные электроды, которые могли регистрировать активность проводящих трактов спинного мозга. Когда бодрствующий кролик двигался, было видно, как эти волокна активировались в такт движениям. Так и должно быть, ничего удивительного. Когда кролик останавливался, пульсация по волокнам тоже прекращалась. А когда у кролика отмечались первые признаки развития сна (в электроэнцефалограмме коры появлялись первые медленные волны), то в этих же самых волокнах вновь возникали импульсы. Их частота увеличивалась, все больше и больше разных волокон вовлекалось в эту активность. В состоянии глубокого сна пути спинного мозга активировались ничуть не меньше, чем во время активных движений! При этом кролик был абсолютно неподвижен.

№ 44, 04.11.2016