Александр Панчин - Защита от темных искусств. Путеводитель по миру паранормальных явлений

Долгое время никто не понимал, что такое сон и зачем он нужен. Во многих традиционных обществах считалось, что сновидения подтверждают существование мира духов, а сон служит способом приобщиться к этой параллельной реальности [22] McNamara P., Bulkeley K.: Dreams as a source of supernatural agent concepts . Front Psychol 2015, 6: 283. .

Один из классических экспериментов по лишению сна выглядит так: двух крыс сажают на разные половины горизонтальной круглой платформы, размещенной над водой [23] Rechtschaffen A. et al.: Physiological correlates of prolonged sleep deprivation in rats . Science 1983, 221 (4606): 182–184. Rechtschaffen A., Bergmann B. M.: Sleep deprivation in the rat by the disk-over-water method . Behav Brain Res 1995, 69 (1–2): 55–63. . Одна крыса – из экспериментальной группы, другая – из контрольной, для сравнения. Крысы подключены к электроэнцефалографу, прибору для исследования активности головного мозга.

Чуть только у испытуемого грызуна регистрируется наступление сна, платформа начинает крутиться – и обеим крысам приходится двигаться в направлении, противоположном вращению, чтобы не оказаться сброшенными в воду. Однако этого не происходит, если засыпает контрольная крыса. Получается, испытуемая крыса никогда не спит, а вот ее напарнице поспать удается. В остальном экспериментальные условия одинаковы для обоих животных.

Ничего патологического с крысами из контрольной группы в таких экспериментах не происходит. А вот грызуны, лишенные сна, больше едят и при этом худеют, страдают от разных проблем со здоровьем, а через несколько недель умирают.

Позвоночных, способных обходиться вовсе без сна, в природе не обнаружено, а состояние, похожее на сон, есть даже у мух [24] Shaw P. J. et al.: Stress response genes protect against lethal effects of sleep deprivation in Drosophila . Nature 2002, 417 (6886): 287–291. . У людей встречается редкое неизлечимое наследственное заболевание, при котором человек в среднем через полтора года после постановки диагноза умирает от нарушений сна, – фатальная семейная бессонница [25] Montagna P. et al.: Familial and sporadic fatal insomnia . Lancet Neurol 2003, 2 (3): 167–176. . Некоторые пациенты утверждают, что вообще или почти не спят годами, однако пока подтвержденных случаев такой длительной бессонницы нет. Зато известен синдром искаженного восприятия сна – парадоксальная бессонница (инсомния), когда люди считают, будто вовсе не спят, хотя это не так [26] Harvey A. G., Tang N. K.: (Mis)perception of sleep in insomnia: a puzzle and a resolution . Psychol Bull 2012, 138 (1): 77–101. .

Все говорит о том, что сон жизненно необходим. Но для чего?

В 2013 году нейробиолог Майкен Недергард и сотрудники ее лаборатории обнаружили, что во время медленного сна у мышей значительно увеличивается объем межклеточной жидкости в мозге [27] Xie L. et al.: Sleep drives metabolite clearance from the adult brain . Science 2013, 342 (6156): 373–377. . Происходит натуральная “промывка мозгов”: организм избавляется от продуктов жизнедеятельности, накопленных за день в тканях мозга. В частности, удаляются бета-амилоиды – белковые молекулы, чрезмерное скопление которых опасно для клеток мозга.

Считается, что именно из-за этих скоплений погибают нервные клетки таламуса при фатальной семейной бессоннице. Скопление бета-амилоидов также способствует развитию болезни Альцгеймера – нейродегенеративного заболевания, прогрессирование которого сопровождается и ухудшением качества сна [28] Ju Y. E. et al.: Sleep and Alzheimer disease pathology – a bidirectional relationship . Nat Rev Neurol 2014, 10 (2): 115–119. .

В 2016 году группа Недергард выяснила, что во время глубокого сна в межклеточной жидкости мозга уменьшается содержание ионов калия, зато увеличивается содержание ионов кальция, магния и водорода [29] Ding F. et al.: Changes in the composition of brain interstitial ions control the sleep-wake cycle . Science 2016, 352 (6285): 550–555. . Эти изменения приводят к тому, что сигналы, ранее возбуждавшие некоторые клетки, больше не вызывают их активации. Если искусственно вернуть концентрации ионов в межклеточной жидкости к нормальному уровню, характерному для состояния бодрствования, то и активность мозга изменится соответствующе – станет “дневной”.

По-видимому, “промывка” непосредственно влияет на работу нервной системы и несовместима с ее дневной деятельностью. Поэтому и существуют два разных состояния: сон и бодрствование. Не исключено, что похожие механизмы виновны в искаженном восприятии реальности во время переходов от сна к бодрствованию и наоборот.

Состояния, когда паралич мышц наступает до засыпания или не успевает пройти сразу при пробуждении (сонный паралич), когда паралич мышц вообще не наступает во сне, и лунатизм – не единственные, которым иногда приписывают мистическую природу. Примерно 90 % людей с ампутированными конечностями описывают странные ощущения – словно недостающая часть их тела все еще на месте [30] Mavromatis N. et al.: Experimental tonic hand pain modulates the corticospinal plasticity induced by a subsequent hand deafferentation . Neuroscience 2016, 330: 403–409. . Этот феномен назвали синдромом фантомной конечности. И характерен он не только для людей. Кошки, оставшиеся с тремя лапами, нередко пытаются несуществующей четвертой копать в лотке, чесать себя за ухом, хватать игрушки и даже царапать собак. Кто-то верит, будто фантомные конечности подтверждают существование “нематериальной”, “тонкой”, “эфирной”, “астральной” оболочки тела. Но объяснение на самом деле гораздо проще.

При утрате руки или ноги ранее связанные с ними зоны коры головного мозга никуда не деваются. Просто клетки, получавшие сигналы от ампутированной конечности, утрачивают исходные функции и начинают принимать сигналы от других частей тела. Видимо, поэтому некоторые люди испытывают ощущения в фантомной руке, когда кто-нибудь прикасается к их губам (области коры, отвечающие за обработку сигналов от рук и от губ, обычно расположены рядом) [31] Lotze M. et al.: Phantom movements and pain. An fMRI study in upper limb amputees . Brain 2001, 124 (Pt 11): 2268–2277. Raffin E. et al.: Primary motor cortex changes after amputation correlate with phantom limb pain and the ability to move the phantom limb . Neuroimage 2016, 130: 134–144. .

Нередко утраченная конечность у людей начинает болеть. Согласно одной гипотезе, в такой фантомной боли виновата уже упомянутая способность нервных клеток образовывать новые нервные связи [32] Flor H. et al.: Phantom limb pain: a case of maladaptive CNS plasticity? Nat Rev Neurosci 2006, 7 (11): 873–881. . Клетки, ранее воспринимавшие боль в конечности, получают сигналы из новых источников, возбуждаются – и порождают неприятные ощущения. Другая же гипотеза гласит, что нервные клетки могут активироваться спонтанно [33] Bostrom K. J. et al.: A computational model unifies apparently contradictory findings concerning phantom pain . Sci Rep 2014, 4: 5298. . Например, клетки спинного мозга кошек, отвечающие за передачу сигналов от конечностей в головной мозг, способны возбуждаться, даже если все нервы, которые подходят к спинному мозгу от периферии тела, перерезаны [34] Baev K. V. et al.: [Depolarization of primary afferents during fictitious scratching of thalamic cats] . Neirofiziologiia 1978, 10 (2): 173–176. .