Александр Супин - Этот обыкновенный загадочный дельфин

Чтобы разобраться во всех этих вопросах, прежде все го необходимо было точно и надежно различать, когда же дельфин спит, а когда бодрствует. Единственным надежным средством для решения оказалась регистрация биоэлектрической активности мозга.

Если к поверхности головы человека или животного приложить металлические контакты-электроды и соединить их с чувствительным усилителем электрических сигналов, то можно обнаружить, что работа мозга сопровождается непрерывной электрической активностью колебаниями электрического напряжения между разными точками мозга. Эти электрические сигналы очень слабы — от миллионных до стотысячных, в лучшем случае до десятитысячных долей вольта, но современные электронные усилители позволяют уловить и зарегистрировать их.

Картина биопотенциалов мозга очень сильно зависит от того, здоров мозг или болен, загружен работой или отдыхает. Поэтому регистрация биопотенциалов мозга электроэнцефалография (это длиннющее слово составлено из греческих корней: электро — что не требует пере вода, энцефалон — мозг и графо — пишу) — давно и с большим успехом используется в медицине в диагностических целях.

Но картина биопотенциалов мозга значительно зависит еще и от того, бодрствует мозг или спит. Разница в биоэлектрической активности мозга при бодрствовании и при сне настолько велика, что спутать их невозможно, и опытный электроэнцефалографист, посмотрев на запись биопотенциалов мозга, всегда может с уверенностью сказать, спал ли пациент в момент записи или бодрствовал. Да и человек, в медицине не искушенный, однажды посмотрев на фрагменты электроэнцефалограммы, увидит разницу без труда. Во время бодрствования кривая электрического потенциала хоть и не с весьма большим размахом, но очень быстро мечется вверх и вниз, поспевая за бешеным темпом работы множества нервных клеток, передающих друг другу миллионы сигналов, которые нужны, чтобы управлять активным поведением животного или человека. Совсем другое дело - во сне: медленно и плавно вздымаются и опадают волны электрических потенциалов, как будто неспешно колышется грудь спокойно спящего человека. Такое не пере путаешь. И что еще очень важно: «бодрый» и «сонный» характер электроэнцефалограммы совершенно не зависит от желания человека или его настроения. Человек может попытаться притвориться спящим, может лежать совершенно неподвижно с закрытыми глазами, но если действительно он не заснул, то запись на ленте электроэнцефалографа (прибор для записи электрической активности мозга) сразу же обнаружит это, не оставляя ни каких сомнений.

Естественно поэтому, что метод электроэнцефалографии был применен и для решения вопроса о том, когда и как спят дельфины. Правда, записать электрическую активность мозга у животного в таких условиях, когда оно свободно плавает и при желании спит, оказалось очень непросто. Но в конце концов все технические трудности были преодолены и записи электрической активности мозга дельфина были получены. А когда полученные записи проанализировали, то обнаружились вещи настолько необычные и удивительные, что участники этой работы (в их числе был и автор этой книги) долго не могли поверить своим глазам, бесконечно проверяли и пере проверяли полученные результаты, пытаясь понять, где они допустили ошибку, почему получилось такое, чего быть никак не могло. Но ошибки не было.

Чтобы рассказать о том, что именно было обнаружено, нужно напомнить: мозг любого животного, в том числе дельфина, так же, как и мозг человека, состоит из двух симметричных зеркальноподобных половин — правой и левой. Двусторонне-симметрично все наше тело, поэтому так же симметричен и мозг. Обе половины мозга совершенно одинаковы по размеру, весу и форме. В основном подобны они и по своим функциям. Правда, у человека и высших животных есть определенное различие в функциях правой и левой половин мозга; это различие касается в основном их участия в высших психических функциях — речи, эмоциях и других. Но это достаточно тонкие различия, они выявляются только по самым сложным проявлениям психики и к предмету нашего разговора отношения не имеют. Так что в основном две половины мозга выполняют одинаковую работу для двух половин нашего тела — правой и левой; каждая половина мозга заведует своей половиной тела.

Когда человек или животное засыпает или просыпается, то переход от бодрствования ко сну и наоборот про исходит, естественно, сразу в обеих половинах мозга. Это легко обнаружить по электрической активности мозга, если регистрировать ее одновременно от правой и левой половин головы. Если электроэнцефалограмма имеет вид, характерный для сна, то такой вид она имеет сразу в обеих половинах мозга, а когда она приобретает вид, характерный для бодрствования, то такой переход также происходит сразу в обеих половинах мозга.

Подобная картина наблюдалась и наблюдается и у человека, и у всех животных, у которых пробовали зарегистрировать электроэнцефалограмму во время сна и бодрствования. Казалось само собой разумеющимся, что иначе и быть не может: ведь мозг един, как един управляемый им организм, его правая и левая половины не существуют по отдельности. Но оказалось, что может быть и иначе. Одновременный переход от бодрствования ко сну и наоборот сразу в обеих половинах мозга наблюдается у всех, кроме дельфинов.

Когда зарегистрировали электроэнцефалограмму у дельфина, то оказалось, что две половины мозга спят у него не одновременно, как у всех остальных животных, а поочередно! Когда он бодрствует, то электроэнцефалограмма, характерная для бодрствования, наблюдается у него сразу в обеих половинах мозга, как и у всех «нормальных» животных. Но когда дельфин засыпает, то электроэнцефалограмма приобретает вид, характерный для сна, не в обеих половинах мозга сразу, а только в какой-либо одной — либо в правой, либо в левой; в другой же половине электроэнцефалограмма по-прежнему такая же, как и при бодрствовании. Значит, только одна половина мозга дельфина спит, другая же остается актив ной, бодрой. После того как одна половина мозга поспала (на это может потребоваться от получаса до одного полутора часов), она просыпается, и засыпает другая половина, которая до этого бодрствовала. И так в течение всего времени, которое нужно дельфину, чтобы как следует выспаться (для этого требуется в общей сложности несколько часов): две половины мозга спят по очереди, несколько раз меняясь ролями, и пока одна половина мозга спит, другая обязательно остается активной.

Такой характер сна у дельфинов оказался для всех совершеннейшей неожиданностью. Ведь не только ничего подобного никогда ранее не наблюдалось у каких бы то ни было других животных, но и не было ни малейшего повода предположить, что возможно что-либо такое. Всегда казалось неизбежным и естественным, что сон, уж если он возникает, должен охватывать весь мозг цели ком. По крайней мере, весь предшествующий опыт изучения сна животных и человека, казалось, подтверждает это с полной уверенностью и в этом вопросе есть полная ясность. И вот — пожалуйста! «По вине» дельфинов пришлось с этой ясностью распроститься. Но зато стало понятно, почему дельфин никогда не замирает неподвижно, почему даже во сне он может нормально дышать. Именно для этого две половины его мозга не спят одно временно, а дежурят по очереди: когда одна половина мозга спит, другая — бодрая — контролирует движения животного, заставляет его двигаться, вовремя всплывать к поверхности и делать вдохи.