Александр Вейн - Бодрствование и сон

Умственная усталость, которая несомненно отражает информационную перегрузку и влечет за собой наступление сна, не является результатом процессов утомления отдельных нейронов головного мозга. Именно поэтому деятельность нейронов во время сна не затормаживается, а перестраивается для переработки поступившей в течение дня информации.

Итак, намечаются два фактора, вызывающие включение гипногенных аппаратов: внутренние вегетативные ритмы и утомление в связи с информационной перегрузкой. Определенная роль во включении активных гипногенных аппаратов принадлежит и внешним факторам, таким, как свет, шум, мышечная активность, устранение которых способствует наступлению сна, а также привычкам, ритуалам сна, т. е. условнорефлекторным факторам. Существенную роль играет режим дня. Все это в сумме составляет третью группу влияний, которые можно обозначить как рефлекторные. Вопрос о факторах, способствующих включению сна, звучит теперь уже менее туманно, вырисовывается роль внутреннего ритма, усталости в связи с информационной перегрузкой и привычных рефлекторных влияний.

Совершенно закономерен вопрос о том, что способствует включению активирующих аппаратов восходящей ретикулярной формации ствола мозга, которая обеспечивает пробуждение. Ряд положений, затронутых выше, дает ответ и на этот вопрос. Так, пробуждение обычно совпадает с началом подъема суточной температурной кривой, здесь сказывается роль ритмов. Возможно, что завершение рассортировки информации, восстановление информационной емкости мозга также делает ненужным дальнейшее пребывание в состоянии сна. Вероятно, большую роль играют и внешние факторы (яркий свет, уличные шумы) и внутренние (импульсация из переполненного мочевого пузыря, пустого желудка и т. д.), оказывающие стимулирующее влияние на функциональное состояние активирующих механизмов.

Как видно из всего изложенного выше, речь идет не только о факторах, включающих аппараты сна и бодрствования. Попутно затронуты важнейшие проблемы о функциональном назначении указанных состояний. Этот вопрос уже нельзя связывать с такими факторами, как внутренние ритмы или рефлекторные влияния, включающие активирующие или гипногенные системы. Информационная же теория сна является попыткой представить функциональное назначение сна. Такое представление приходит на смену широко распространенным в прошлом взглядам об энергетической роли сна. Затронутый вопрос очень труден, но он еще более усложнился в последнее время, так как появилась необходимость выяснить, какова функциональная значимость не только сна в целом, но и его основных форм: медленного и быстрого сна. Особенно интенсивно разрабатываются гипотезы о роли быстрого сна. Рассмотрим их по порядку.

Согласно одной гипотезе в медленном сне животное теряет способность распознавать внешние воздействия, снижается его двигательная активность. В быстром же сне активность нервных клеток почти не отличима от бодрствования, мозг готов к распознаванию внешних раздражителей, реагированию на неблагоприятные воздействия. Эту гипотезу вряд ли можно считать обоснованной. Установлено, что пробуждающие агенты одинаковой силы скорее возвращают к бодрствованию животных и людей, находящихся не в быстром, а в медленном сне. Двигательные возможности в связи с резким падением мышечного тонуса также более ограничены в быстром сне. Наконец, как уже говорилось, быстрый сон в большей степени представлен у животных-хищников и у новорожденных, находящихся под неусыпной защитой родителей, и слабее у тех, «за которыми охотятся».

Вторая гипотеза предполагает, что быстрый сон является периодом интенсивной деятельности мозга, способствующим его развитию. Именно в связи с этим он представлен очень сильно в течение внутриутробной жизни и в первый период после рождения. В этом случае не совсем понятно, почему быстрый сон остается и в зрелом возрасте, когда дальнейшее структурно-функциональное развитие мозга прекращается. Считается, что в зрелом возрасте его значение заключается в препятствии избыточному углублению сна, который мог бы привести к нарушению деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной системы, предохраняет мозг от необратимых сдвигов в этих системах во время глубокого медленного сна. Не нарушая общей картины сна, быстрый сон периодически усиливает активность многих нейронов мозга.

Наконец, третья гипотеза связывает значение быстрого сна с нормальным осуществлением психической деятельности, с механизмом, обеспечивающим возникновение и течение сновидений. В настоящее время нет сомнений в необходимости сновидений для нормальной психической деятельности. В связи с этим не ясна роль быстрого сна во внутриутробном периоде, раннем детстве, у низших млекопитающих. Может быть, все указанные факторы в совокупности помогут понять функциональное значение быстрого сна. Возможно, что лишь один из них получит в дальнейшем развитие или вскроется новое значение этой фазы.

Выделить состояния сна и бодрствования на низших филогенетических уровнях очень трудно. Спит ли улитка, уютно устроившись в своем домике, мы не знаем. Активность простейших, например, инфузории, непостоянна и зависит от условий внешней среды. Правильнее говорить в этих случаях о смене периодов активности и покоя. Однако у моллюсков (особенно головоногих), высших ракообразных, пауков возникают состояния, напоминающие сон. Еще ярче наступает упорядоченная смена двух состояний у насекомых, земноводных, рыб, птиц и млекопитающих. Тут, конечно, можно говорить о сне и бодрствовании.

Различают дневных и ночных животных, преимущественная активность которых приходится на определенную часть суток. Имеются ночные бабочки, рыбы (сомы, налимы), птицы (совы, филины), млекопитающие (шакалы, гиены, барсуки, дикобразы, австралийский медведь коала, гиппопотамы), которые охотятся только ночью. Этот список можно было бы продолжить. Ночное бодрствование имеет в своей основе два фактора. Первый фактор — эволюционный — у животных, для выживания которых было целесообразно приспособиться к ночной активности. Второй фактор — физиологический — у животных, для которых раздражителем, активатором нервной системы служит дневной свет. Так, у голубей, имеющих в сетчатке лишь колбочки, активность дневная; у филина зрительный воспринимающий аппарат содержит лишь палочки, для которых раздражителем является сумеречный свет, активность ночная. Интересно, что глаза у филина открыты круглые сутки, а функциональное состояние мозга определяется сменой интенсивности освещения. Для кошки раздражителем нервной системы также является темнота, обусловливающая ее ночную активность. Характеру агрессивности соответствуют и вегетативные ритмы, колебания отдельных показателей при этом очень велики. Так, температура тела летучей мыши в период бодрствования повышается на 20 , мышей — на 2 , обезьян — на 2—2,5 , кошек—на 1 , морских свинок — на 0,5 .