Медленный и Быстрый, или Парадоксальный сон
Дальнейшее, более подробное изучение электрической активности мозга во время сна с помощью вживленных в разные области головного мозга животных электродов дало на первый взгляд удивительные результаты. Через 50—70 минут после того, как животное уснуло, характерные для сна медленные электрические потенциалы головного мозга на короткое время (5—10— 20 минут) затухали и заменялись быстрыми колебаниями малой амплитуды, ничем не отличающимися от тех, которые возникают при пробуждении. При этом животное не просыпалось. Более того, по некоторым данным, оно как будто спало даже глубже, чем в течение того периода сна, когда регистрировались медленные волны. Через определенное время эта фаза сна, названная «парадоксальной», пропадала и вновь заменялась той фазой, которая характеризуется медленными волнами. Однако в течение последующего периода, 6—8-часового сна, «парадоксальная» фаза сна почти регулярно, через каждые 80—90 минут, возникала несколько раз, делаясь все более и более продолжительной (наибольшую продолжительность она имеет под утро). Эти первые данные были затем подтверждены многими другими лабораторными исследованиями как на животных, так и на человеке.
Итак, можно говорить о двух фазах сна: с медленной электрической активностью, называемой просто «медленным сном» (МС), и фазе сна с быстрой электрической активностью («быстрый», или «парадоксальный» сон – ПС), который возникает время от времени. Установлено, что у взрослого человека ПС занимает около 20—25% от общего времени сна. Выяснилось также, что ПС обязательно сопровождается целым рядом сопутствующих признаков: у животных это быстрые движения глаз, движения усиков, ушей, хвоста, челюстей, облизывание, подергивание конечностей. У людей наблюдаются сокращения глазных и мимических мышц, движения конечностей. С наступлением ПС замедленное, глубокое и равномерное до этого дыхание учащается, становится поверхностным и нерегулярным, учащается и нарушается также ритмичность пульса, повышается кровяное давление. Тонус всех мышц, особенно шейных, расслабляется максимально.
«ПАРАДОКСАЛЬНЫЙ СОН» — ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА СНОВИДЕНИЙ
Когда смотришь на человека или животное, находящихся в состоянии ПС, создается впечатление, что спящие что-то переживают. Действительно, все внешние проявления связаны со сновидениями. Если спящего разбудить в конце ПС, он может подробно рассказать о только что испытанных им зрительных ощущениях. Если же его разбудить через 10 минут после ПС или во время МС, как правило, он вовсе не помнит, что ему приснилось, или уверяет, что сновидения отсутствовали. Любой из нас в течение ночи бывает 3—5 раз в стадии ПС, то есть столько же раз видит сновидения. Это относится и к тем людям, которые уверяют, что спят как убитые и снов не видят. Разница заключается только в том, что одни помнят сны потому, что проснулись к концу ПС, а другие их забывают, ибо просыпаются во время МС. Чаще всего запоминаются те сновидения, которые связаны с последней фазой ПС,— под утро.
Весьма любопытен тот факт, что в известной степени на содержание сновидений во время ПС можно повлиять, воздействуя на спящего соответствующими раздражителями.
А как же животные? Видят ли они сны? Ведь ПС у животных и человека по целому ряду основных и сопутствующих признаков отличаются друг от друга.
Главным образом ПС, а следовательно, и сновидения наблюдаются у млекопитающих: у кошки продолжительность ПС в среднем составляет 23% общей продолжительности сна, у собаки — 20%, обезьян — 17 %, а у человека — 23 %.
А вот у рептилий и амфибий ПС отсутствует, незначительна продолжительность ПС и у птиц (0,3% от общего времени сна). Что же касается млекопитающих, то и здесь ПС выражен неодинаково. И еще один любопытный факт: у более древних представителей млекопитающих, например, у опоссума, сохранившейся древней формы сумчатых, ПС занимает 33% общей продолжительности сна.
Казалось бы, можно сделать вывод, что у простейших млекопитающих ПС выражен больше, чем у высших форм. А это означает, что простейшие должны видеть и больше сновидений, чем высшие формы. Так ли это?
Нет, разумеется. Дело в том, что непосредственной функцией ПС не должно являться сновидение. Если сновидения протекают во время этой фазы сна, то объясняется это тем, что при ПС создаются условия, способствующие возникновению некритически воспринимаемых ощущений, галлюцинаций. Сновидения возникают как побочное явление, которое проявляется у животных различно, в зависимости от уровня развития структуры головного мозга. Так, у одних животных, видимо, это более или менее простые зрительные образы, у других— сложные видения. То, что сновидения можно рассматривать как побочный психологический феномен, наслаивающийся на физиологические сдвиги, происходящие в нервной системе во время ПС, видно из того, что в известных условиях ПС может протекать и без сновидений.
Некоторые ученые считают, что ПС, то есть период сновидений,— это совершенно обособленное, самостоятельное, третье состояние, отличное от известных до последнего времени двух состояний организма: бодрствования и медленного сна. Они считают также, что сновидения жизненно необходимы людям. Без сновидений работа головного мозга не может происходить нормально. Существует также точка зрения, что неврозы развиваются вследствие отсутствия сновидений и тогда человек в бодрствующем состоянии как бы переживает эти сновидения, которых он был лишен (по разным болезненным причинам или благодаря вмешательству извне) во время сна.
Какова же непосредственная функция ПС и в результате чего он возник на известном этапе развития животного мира?
«ПАРАДОКСАЛЬНЫЙ СОН» – СТОРОЖ СПЯЩЕГО ОРГАНИЗМА
Согласно одной из гипотез, ПС имеет большое биологическое значение. Именно благодаря ПС животное лучше приспосабливается к тем или иным условиям, побеждает в борьбе за существование.
Гипотеза эта исходит из следующих предположений. Во время сна, в частности во время МС, понижается дееспособность корковых нейронов. В результате организм не только теряет способность распознавать внешние воздействия, но и снижается его двигательная активность. Во время этой фазы сна животному может грозить опасность – нападение хищника. Другая картина наблюдается во время ПС: нервные клетки активированы почти в такой же степени, как и при бодрствовании, и должны хорошо воспринимать любые внешние воздействия. Иначе говоря, ПС — это периодическое усиление бдительности организма, как бы появляющийся время от времени сторож, внимательно осматривающий окружающее. Если сигналов, предвещающих опасность, нет, ПС затухает, сон начинает углубляться до следующего периода наступления ПС и т. д. В случае опасности животное быстро пробуждается.