В новогодние каникулы россияне наконец выспались. Однако люди, для которых сон является не только физиологической необходимостью, но и профессией, доказали, что выспаться впрок нельзя. А значит, совсем скоро многие граждане вновь впадут в сомнамбулическое состояние. Виной тому унылая погода, стрессы и российский президент, который украл у народа два часа ежедневного сна.
Убытки от «сов»
С сомнологией меня связывают давние и не самые простые отношения. О существовании этой науки я узнала раньше, чем научилась читать. Старший брат выписывал научно-популярные журналы и в одном из них в разделе «Эксперимент» вычитал, что если глубоко спящему ребенку капнуть в рот несколько капель кипяченой воды, малыш, не просыпаясь, начнет делать плавательные движения руками. Увидев ночью брата с пипеткой в руках, я наоралась до хрипоты. Ему же пришлось до хрипоты доказывать родителям научную ценность сомнологических опытов над беспомощным младенцем.
Детские впечатления всплыли этой зимой, когда после новогодних каникул окружающие люди в один голос начали жаловаться на перманентное желание все бросить и завалиться спать. В конечном итоге это привело меня в лабораторию сна и бодрствования Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН. Выяснилось, что действительно в зимний период спрос на услуги сомнологов резко увеличивается. Из-за депрессий и отсутствия солнечных лучей необъятная страна спит особенно плохо: засыпают россияне долго, спят чутко, просыпаются тяжело, храпят и видят дурные сны.
Исследования, проведенные Begin Group среди менеджеров по персоналу на 95 российских предприятиях, показали, что в 57% компаний работают типичные «совы», в 23% преобладают «жаворонки», а в 20% соотношение человеческих хронотипов примерно одинаковое. Беда в том, что интересы «сов» на работе практически никто не учитывает, что, естественно, приводит к снижению их производительности труда. В России официальной статистики на этот счет нет, а вот Национальный фонд сна США подсчитал, что убытки американской экономики от недосыпа работников ежегодно составляют $18 млрд.
Больше, чем россиян и американцев, в сон клонит только японцев. Но у них в генетическом коде заложен высокий уровень сонливости.
Дремотная коллизия
В лаборатории института стоит обычная кровать и полисомнограф, с помощью которого сомнологи делают «запись» сна. За участие в экспериментах волонтерам хорошо платят, и не без оснований. Недавно, например, здесь провели сравнительные испытания по теме «Алкогольное опьянение и недосыпание».
«Наши исследования показали, в какой степени эти два фактора ухудшают реакцию человека на внешние раздражители. Водитель, который не выспался, день и ночь проведя за рулем, опасен на дороге ровно настолько, насколько опасен водитель, выпивший стакан водки, — делится неутешительными научными выводами заведующий лабораторией Владимир Дорохов. — При этом ограничения по алкоголю всем известны, а вот уровень сонливости никого не интересует, хотя множество аварий происходит именно по вине водителей, заснувших за рулем. Опасность заключается в гетерохронии. Это такое состояние, когда физиологические и психические процессы в мозгу замедляются, сознание входит в серую зону, сонные веретена (специфические фигуры на электроэнцефалограмме) показывают уже вторую стадию сна, а человек думает, что он не спит, а управляет автомобилем».
Не Менделеевым единым
Месропу Маштоцу во сне ангел показал армянский алфавит. Немецкий химик Фридрих Кекуле долго бился над структурной формулой бензола, пока во сне ему не явился образ змеи, кусающей саму себя за хвост. Фридриху Бурдхау приснилась идея о кровообращении в человеческом организме. Отто Леви, нобелевский лауреат, увидел во сне нервную передачу сердечных импульсов. Структура атома — ядро и электроны — приснились Нильсу Бору в образе Солнечной системы с вращающимися планетами.
Сон Фредерика Бантига привел к открытию инсулина. Величайший математик Индии Сриниваса Рамануджан утверждал, что все его открытия пришли к нему во сне от индуистской богини Намагири. В его сновидениях она писала уравнения. Советский авиаконструктор Олег Антонов увидел во сне и после пробуждения зарисовал форму хвостового оперения самолета-гиганта «Антей». Рихард Вагнер сказал по поводу «Тристана и Изольды»: «Такое можно услышать во сне, — да, все это мне приснилось, мой бедный ум никогда бы не придумал этого целенаправленно».
Специально для таких случаев ученые создали прибор, контролирующий уровень бодрствования человека. Машинисты поездов дальнего следования надевают устройство на палец или запястье, и по кожно-гальванической реакции (в том числе по выделению микродоз пота) прибор определяет, что человек засыпает. Подается резкий звуковой сигнал. Если нет реакции после третьего сигнала, прибор сам включает экстренное торможение поезда. Надо сказать, что в МПС к эффективности прибора отнеслись с некоторым недоверием. Но 4 января 2000 года в Забайкалье произошел инцидент: вся бригада одного из поездов заснула и проехала три красных семафора. Проснулись машинисты в момент, когда состав уже остановился. До впереди идущего поезда оставалось несколько километров. Это был триумф разработчиков, и теперь такими приборами оборудованы все локомотивы.
Сейчас в лаборатории сна работают над похожим устройством для водителей-дальнобойщиков. А пока его нет, сомнологи настоятельно рекомендуют всем водителям не доводить себя до дремотного состояния, а съезжать на обочину и прерываться на короткий, хотя бы 30-минутный сон.
Выключить мозг
Экспериментальная сомнология зародилась более ста лет назад. За это время ученые досконально изучили физиологию храпа пресмыкающихся, но так и не ответили на вопросы, что такое сон человека и для чего человеку нужно спать. Спросите любого специалиста в этой области о пророческих снах, и он будет долго рассказывать об Аврааме Линкольне, которому накануне убийства приснились собственные похороны, но так и не сможет объяснить природу возникновения этого сна. Девиз всех специалистов в этой области — слова крупнейшего сомнолога второй половины ХХ века француза Мишеля Жуве: «Кто познает тайну сна — познает тайну мозга». Ни того ни другого пока никто не сделал.
Однако кое-что за сто лет сомнологам все-таки удалось. Например, они опровергли Аристотеля, который полагал, что сон — состояние между смертью и жизнью, «выключение мозга». Ученые с помощью полисомнограммы доказали мозговую активность во время сна и ее цикличность.
Каждый цикл длится примерно 90 минут. За это время происходит смена двух фаз сна — глубокой и парадоксальной. Во время фазы глубокого сна, основная часть которого приходится на начало ночи, человек не видит снов, его физиологические параметры находятся на нижней границе нормы. Именно в это время человеческий организм восстанавливается.
Что снится устрицам
Отрывок из романа Мишеля Жуве «Замок снов». Перевод с французского сомнолога Владимира Ковальзона
Мы с Беатрисой, воспользовавшись первыми холодами, начали классифицировать наблюдения за появлением движения глаз во время сна у разных видов животных. Разумеется, мы не могли изучать беспозвоночных, живущих в раковинах. Еще Аристотель отмечал трудности распознавания сна у таких «панцирных», как устрицы, мидии или улитки. Начали с изучения рыб (карп, линь), помещенных в стеклянную банку с водой из пруда, температуру которой поддерживали на уровне 25 градусов Цельсия. Часами наблюдали за движениями их хвостов, жабер и глаз. Как только рыба замирала, мы осторожно подводили палочку к голове, чтобы вызвать реакцию избегания и таким образом проверить, спит ли она. Каждую рыбу изучали днем или ночью при слабом свете свечей. Вскоре стало очевидно, что линь и карп бодрствуют лишь в темноте, а на свету спят и не двигаются. Ручную жабу по кличке Артур из нашего двора мы посадили в стеклянный ящик, внутри которого устроили маленький водоем. Жаба активна главным образом ночью. И наконец, две черепахи и три ужа составили нашу коллекцию пресмыкающихся. У черепахи сон легко распознать, поскольку у нее при этом голова выпадает из панциря. Ужи засыпали глубоким монотонным сном без сновидений, заглотав мышей, которых им приносили. На протяжении более 700 часов внимательных наблюдений мы так и не смогли отметить ни малейшего возбуждения или движения, которые бы прерывали спокойный сон этих холоднокровных и яйцекладущих животных.
В парадоксальной фазе сна, ближе к утру, мозг работает примерно так же, как во время активного бодрствования. В организме кипит жизнь: при полностью «молчащих» мышцах наблюдается активная деятельность вегетативной нервной системы. Человек видит яркие сны. Можно предположить, что именно в этой фазе сна Менделеев увидел свою периодическую систему, Джузеппе Тартини услышал «Трели дьявола», а в голове Мэри Шелли зародилась идея Франкенштейна. Давно замечено, что тяжелобольные люди чаще всего умирают с первыми лучами солнца. Сомнологи объясняют это так: во время парадоксального сна поднимается артериальное давление — даже у здорового человека оно подскакивает до 160/90, возникает сердечная аритмия, учащается дыхание, поднимается температура мозга. Для больного же человека фаза парадоксального сна каждую ночь становится тестом на выживаемость.
Физиологический минимум сна человека — 5 часов 30 минут, норма же — 7–8 часов в сутки. Хотя многие сомнологи полагают, что понятие нормы для сна не совсем корректно. Они провели показательный эксперимент: небольшую группу людей поместили во вневременную среду. Испытуемые несколько суток не понимали, день или ночь стоит на дворе, какое на календаре число. В этих условиях люди начинали спать непривычным для них образом: два раза днем — около полудня и примерно в 16.00, всего три с половиной часа. Ночью они стали спать гораздо меньше, просыпаясь между циклами глубокого и парадоксального сна. Сомнологи сравнили новые привычки испытуемых с поведением животных, указав на то, что собаки и кошки не спят ночью консолидированно — встают, гуляют, потом снова ложатся. Научный вывод таков: многократный сон в течение суток наиболее естествен и полезен для человека.
Президент и мелатонин
Самое обидное для всех выспавшихся в новогодние каникулы — то, что сделали они это фактически бесполезно для себя. Выспаться впрок невозможно, и совсем скоро гражданам вновь смертельно захочется спать. Сон — жесточайшая человеческая мотивация: без еды человек может продержаться 30 суток, без питья — десять, а без сна — всего пять суток. Правда, после ночных бдений человеческий организм способен на быстрое восстановление, что доказано еще одним экспериментом. Сомнологи собрали группу добровольцев и на одну ночь лишили их сна. Через 36 часов лишенных сна мужчин и женщин обследовали. Они были способны сосредоточиться только на одной задаче, не воспринимали никакой дополнительной информации, отсекали внешние раздражители. При этом они оставались вполне социально адаптированными, хотя и вели себя несколько отрешенно. Затем их уложили спать. Чтобы ликвидировать физические и психические негативные последствия недосыпа, испытуемым потребовалось всего две полноценные ночи. Показатели биохимии крови и дневная энцефалограмма это подтвердили.
Чтобы не доводить себя до хронического недосыпания и мучительной бессонницы, сомнологи рекомендуют придерживаться простого правила — ложиться спать не позднее чем в полночь. Именно с 00.00 и до 2.00 наблюдается пик выработки мелатонина (основного гормона эпифиза, регулирующего суточные ритмы). Просыпаться специалисты в области сна рекомендуют постепенно, а встав с кровати, подходить к окну.
«Биологические часы человека, расположенные в глубине головного мозга, в так называемых супрахиазмальных ядрах гипоталамуса, нуждаются в ежедневной подстройке, — объясняет свои рекомендации заведующий лабораторией Владимир Дорохов. — Такая корректировка происходит с помощью солнечного света. Свет возбуждает группу светочувствительных клеток сетчатки, содержащих особый фотопигмент».
Мой будильник стоит на 8.15. Просыпаюсь и, как советовал доктор биологических наук, подхожу к окну. Всматриваюсь. Ничего не вижу, ночь на дворе. Никакого утреннего света, никаких сигналов, мой гипоталамус жестоко обманут. Виной тому, подозреваю, наши российские игры со временем.
Дмитрий Медведев отменил весенние и осенние переводы стрелок на час вперед и на час назад. Но при этом он оставил в действии «круглогодичный декретный час», сохранив таким образом летнее время. То есть теперь мы круглый год живем с двухчасовым опережением природного ритма смены дня и ночи. В результате, как утверждают российские сомнологи, этой зимой у детей и взрослых на треть выросла длительность бодрствования до восхода солнца. Школьники Москвы теперь ежедневно недосыпают по три-четыре часа. Взрослые, чей рабочий день начинается в семь утра, недосыпают на два часа больше, чем дети. Все эти люди фактически выполняют часть своей работы ночью. Но они не выходят на площадь с призывом восстановить в России жизнь по поясному времени, установленному Международным астрономическим союзом. Наверное, просто отсыпаются по выходным.