Спелео

В поисках соотношения между бодрствованием и сном

15 января 1969 года Жак Шабер и Филипп Энглендер поднялись на поверхность после пяти месяцев полного одиночества в пропасти Оливье вблизи Андона (Приморские Альпы). Этим завершились седьмой и восьмой эксперименты Французского института спелеологии по продолжительному пребыванию в пещерах без ориентиров во времени. Эти два последних эксперимента, которые могут быть названы революционизирующими, значительно отличались от предшествующих. Один из двух спелеонавтов (так называют, по аналогии с океанавтами и астронавтами, людей, проводящих эксперименты по длительному пребыванию в пещерах) должен был жить около трех месяцев при постоянно горевшем, очень ярком свете; другой должен был попытаться жить в течение двух месяцев по 48-часовому режиму бодрствования и сна. Чем был вызван такой выбор характера экспериментов? Как приспособиться к суткам продолжительностью 48 часов, не вызывая нарушений физиологических функций? Это кажется нелепым и невозможным. Чтобы объяснить этот выбор, я должен совершить экскурс в прошлое, прокомментировать научные результаты опыта с Жаном-Пьером Мерете и тот шаг вперед, который он заставил нас сделать.

Когда Антуан Сенни закончил в 1965 году свой эксперимент одиночества под землей в течение 3000 часов (125 дней), я заметил, что средняя продолжительность его сна при 48-часовом ритме равнялась двенадцати часам. Таким образом, его цикл состоял из 36 часов бодрствования и 12 часов сна, однако эта закономерность несколько нарушалась: Сенни мог проспать 30 часов, и тогда на активный период оставалось только 18 часов. Вот почему, когда в 1965 году Управление изысканий и экспериментов военного министерства решило заключить со мной контракт на проведение исследований, возникла мысль изучить характер этого сна, который столь увеличивает работоспособность человека и дает организму огромные возможности для восстановления сил.

За двенадцать лет наши познания о сне чрезвычайно расширились благодаря методу электроэнцефалографии, позволяющему записывать изменения электрических потенциалов мозга. Сон не является, как полагали раньше, простой потерей сознания, при которой организм ежесуточно впадает в особое состояние, перемежающееся сновидениями. Здесь мы имеем дело с нейрофизиологической функцией, действующей через определенные промежутки времени, причем сновидения составляют одну из главных фаз сна. Современная нейрофизиология различает два типа сна: при одном - ЭЭГ регистрирует медленные волны большой амплитуды, а при другом - быстрые, низковольтные, близкие к тем, которые характерны для ЭЭГ в момент пробуждения. Этот второй тип сна и соответствует фазе сновидений; в этой фазе наблюдаются непроизвольные быстрые движения глаз и полное расслабление мышц. На эту фазу приходится примерно 20% общей продолжительности сна. Она необходима для поддержания организма в нормальном состоянии. Опыты на животных показали даже, что искусственное устранение этой фазы может привести к серьезным психическим и физическим расстройствам. В нашем случае был поставлен вопрос, как изменяется продолжительность разных фаз сна у человека, когда он помещен в постоянную среду и его ритм смены бодрствования и сна стал другим? Эксперимент, выполненный Мерете, позволил получить ответ (по крайней мере частичный) на этот важнейший вопрос и построить рабочие гипотезы. Впервые в мире колебания ряда физиологических функций можно было измерить точно благодаря приборам, которыми меня снабдили Жан-Клод Дюма и Пьер Вержезак. Следует учитывать, что когда американские или советские ученые исследуют, в частности, сон своих испытуемых добровольцев, то не выходят из рамок местного времени и 24-часового суточного ритма. Поэтому доля фаз сновидений и глубокого сна по отношению к общей его продолжительности изменяется в узких пределах.

Наши эксперименты вне времени, напротив, показали, как развиваются и распределяются по времени фазы сновидений и другие фазы сна не только при 24-часовом цикле, но и при других - 36-часовом, 48-часовом и даже 60-часовом; как соотносится продолжительность этих фаз с продолжительностью предшествующей или последующей активности. Анализ наших графиков выявил тесную связь между изменениями общей продолжительности сна и фазы сновидений, и особенно статистически значимое соотношение между продолжительностью этой фазы и продолжительностью предшествующей ей активности. Если существует эффективная причинная зависимость между фазой сновидений и временем пробуждения, то, значит, можно регулировать сон с помощью физиологически активных соединений, проще говоря - медикаментов. Важным вкладом французских исследователей в науку о сне является открытие лионской школой нервных центров для каждой из фаз: сновидений и глубокого сна. Эти центры представляют собой группы клеток мозга, богатых моноаминами; причем нервные клетки, богатые серотином, по-видимому, индуцируют глубокий сон, а клетки, богатые норадреналином, связаны с возникновением сновидений. Это означает, что в близком будущем нейрофизиологи смогут вызывать у человека пробуждение в заранее намеченный срок.

Вот что позволил выявить эксперимент Мерете в 1966 году. Учитывая важность его результатов, было необходимо организовать новые эксперименты вне времени, чтобы глубже изучить проблему взаимосвязей между активностью, ее цикличностью и сновидениями, а также влияние на это личных качеств испытуемого. Поскольку мы не знали, сможет ли другой человек сразу и быстро, подобно Сенни и Мерете, перейти от суточного ритма к двухсуточному, я решил, что нужен не один испытуемый, а двое. Это давало дополнительные шансы на успех.