Загадки сна

Главный редактор серии А. Бабицкий

Научный редактор В. Ковальзон, д-р биол. наук

Редактор А. Никольский

Куратор серии К. Самойленко

Дизайн обложки А. Смирнова

Иллюстрации Ю. Жданова

Ассоциация «Издательский дом «ПостНаука»

www.postnauka.ru

books@postnauka.ru

Руководитель проекта А. Тарасова

Корректоры М. Миловидова, С. Чупахина

Компьютерная верстка А. Фоминов

© Полуэктов М., 2018

© Ассоциация «Издательский дом «ПостНаука», 2019

© ООО «Альпина нон-фикшн», 2019

Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

Введение

Каждый день с наступлением темноты наш организм погружается в непонятное состояние. В это время мы не получаем новой информации, активно не двигаемся, в общем, не взаимодействуем с внешним миром и при этом практически беззащитны перед опасностью, поскольку глаза закрыты, а чувствительность к внешним стимулам снижена. Психическая деятельность в то же время происходит, но она какая-то «другая», возникают различные образы, складывающиеся в причудливые сюжеты, которые мы можем воспроизвести лишь частично. Взрослые люди уже привыкли к неизбежному ежевечернему приходу этого состояния и не противятся ему. Дети же, не отягощенные жизненным опытом, активно сопротивляются, пытаются продлить время сознательного бодрствования, пользуясь для этого доступными им уловками. Наутро мы оказываемся вознаграждены за период вынужденного бездействия тем, что ощущаем прилив сил и улучшение мыслительных способностей. Значит, что-то происходит в это кажущееся бесполезным время, нечто, восстанавливающее важнейшие функции организма и дающее ощущение «утренней свежести».

Минули сотни лет, пока человечеству удалось хотя бы частично разгадать загадку и определить, что именно в организме восстанавливается во время сна и почему сон так необходим для жизни. В этой книге я расскажу о современных представлениях о состоянии сна, о том, как эти знания помогают улучшить сон или устранить его нарушения.

Изучением состояния сна человека и животных занимается сомнология – раздел биологии (науки о живом). Ученые-сомнологи изучают сон как животных, например дельфинов, так и людей. Медицина является разделом биологии, который посвящен болезням людей. Медицина смыкается с сомнологией в тех случаях, когда идет речь о нарушениях сна у людей или же об изменении известных болезней во сне. Эта пограничная область медицины известна под названием медицины сна.

Мой путь в сомнологию начался в 1991 г., когда я был студентом Первого Московского медицинского института и подрабатывал в клинике нервных болезней, где трудился выдающийся невролог академик Александр Моисеевич Вейн. Сомнология была одной из многих, хотя и самой любимой из нейронаук, к которым он проявлял интерес. Профессор Вейн работал над концепцией «функциональной неврологии», согласно которой болезни нервной системы следует рассматривать диалектически, в динамике, поскольку их проявления, течение и возможности лечения зависят не только от давности заболевания (это как раз понятно), но и от других факторов. Среди таких факторов играет роль, например, пол больного, поскольку некоторые заболевания протекают тяжелее у мужчин (рассеянный склероз), а некоторые – у женщин (гипертоническая болезнь); состояние эмоциональной сферы – справедливо расхожее выражение, что «в наступающей армии больных меньше, чем в отступающей»; а также существенные отличия состояния в приступном и межприступном периодах при пароксизмальных состояниях. Значительную часть этой концепции занимала связь болезней с состоянием сна: согласно воззрениям А. М. Вейна, болезни, возникающие во время сна, вызывали более тяжелые последствия, чем те, которые проявлялись в состоянии бодрствования. Важным также представлялось изучение влияния на здоровье самих нарушений сна, таких как бессонница или обструктивное апноэ сна.

Проблемой для проведения исследований сна в то время были громоздкость оборудования и потребность в специально подготовленных помещениях. Записи сна проводились на чернильных электроэнцефалографах, которые расходовали по 400 метров специальной бумаги за ночь. При этом ночью требовалось не забывать подливать в самописцы чернила, разбавляя их для лучшей текучести спиртом. Больные спали в так называемых камерах, стены которых были покрыты металлическими пластинами для защиты от электромагнитных помех. При такой трудоемкости помощь добровольцев была очень желанной, и мне сразу удалось принять участие в нескольких работах, связанных с изучением апноэ во сне и применением снотворных препаратов при бессоннице.

Как студента, а в дальнейшем и врача-невролога меня удивляло пристальное внимание профессора Вейна к фундаментальным проблемам сомнологии. На клинических конференциях, разборах больных постоянно обсуждались механизмы возникновения сна, особенности регуляции деятельности дыхательной, сердечно-сосудистой, эндокринной системы в этом состоянии. Нам, молодым врачам, хотелось другого – скорее начать лечить болезни и быть успешными в этой работе. Поэтому «высокоученые» рассуждения о физиологических основах деятельности организма во время сна воспринимались плохо, к тому же нейрофизиология очень сложна даже для подготовленного специалиста. И только в процессе дальнейшей работы, став сотрудником кафедры нервных болезней и приступив к работе в отделении медицины сна, для меня стала очевидной правильность бытовавшего в лаборатории подхода к пониманию проблем сна, которое основывалось на знании его физиологических механизмов. Современные методы лечения нарушений сна, такие как избирательное воздействие на рецепторы отдельных мозговых систем, участвующих в индукции сна (например, орексиновой), или же методы когнитивно-поведенческой терапии, исправляющие психологические дефекты восприятия сна, требуют понимания глубинных процессов, обеспечивающих сон.

Для человека, не вовлеченного в сферу сомнологии, понимание природы своего сна также будет нелишним. «Вечными» являются вопросы: как спать меньше и при этом сохранять высокую работоспособность? Что означают сновидения? Можно ли обучаться во сне?

Эти и другие вопросы физиологии сна и его расстройств мы регулярно обсуждаем на открытых семинарах, которые уже много лет, раз в два месяца, проводятся в Центральном доме ученых в Москве. Каждый семинар мы посвящаем какой-либо актуальной проблеме физиологии и медицины сна. Эта книга фактически является кратким изложением того, что удалось почерпнуть на семинарах в общении с ведущими специалистами по проблемам сна в нашей стране.

1

Сколько нужно спать. Прав ли был Леонардо?

По пути Леонардо. Как в одиночку переплыть Атлантический океан. Кто возразит Наполеону? Неспящие в Чувашии. Эффект «первой ночи». Сколько нужно спать, чтобы быть здоровым и богатым? Растут ли дети во сне? Пенсионер – лучший кандидат для сменной работы

Затраты времени на сон у человека очень велики – почти треть жизни мы проводим в этом состоянии. Неудивительно, что одним из важнейших стремлений человечества оказалась потребность уменьшить время сна, освободить его для других, более важных дел – работы или отдыха. Как пример часто приводится личный опыт ученого и художника эпохи Возрождения Леонардо да Винчи. Леонардо признан «эталонным» гением, который преуспевал в любой выбранной сфере деятельности. Он нарисовал знаменитую Мону Лизу (Джоконду), виртуозно играл на лире, занимался анатомией человека и создал чертежи парашюта, орнитоптера, прожектора и т. д. Предполагают, что Леонардо успевал делать столь много благодаря тому, что имел особый режим сна и бодрствования – спал по 15 минут каждые 4 часа. Соответственно, на сон он отводил только 1,5 часа от общего времени суток, остальные же были свободными для творчества. Остается непонятным одно: кто на самом деле запустил эту «утку», прикрываясь именем гения. Один из исследователей сна, Клаудио Стампи, который решил пойти по пути оптимизации сна, приписываемому Леонардо да Винчи, ответил на вопрос о возможном отношении художника к такому режиму сна (его еще называют полифазным сном): «Я спрашивал нескольких исследователей об этом аспекте жизни Леонардо, все они сошлись во мнении, что документальные свидетельства (такого режима. – Прим. авт.) отсутствуют»{1}.

Тем не менее Клаудио Стампи решил проверить идею осуществимости полифазного сна. Для этого он попросил добровольца придерживаться указанного режима (1,5 часа сна в сутки) в течение продолжительного времени. Художник Франческо Джост провел в таком режиме 19 суток, адаптировался к нему, сохранив работоспособность, и по окончании эксперимента тут же записался на следующий, который длился 48 суток. Франческо спал по 3 часа в сутки (6 раз по 30 минут), и при этом его работоспособность сохранялась на достаточном уровне. Результаты экспериментов привели в недоумение самого ученого: в то время, когда они проводились (в 1990 г.), был уже накоплен достаточно большой материал о вреде ограничения сна (так называемой депривации сна) для профессиональной деятельности и здоровья. Клаудио Стампи сделал вывод о том, что «режим Леонардо» возможен для некоторых людей, генетически приспособленных к ограничению времени сна, хотя требуются дальнейшие исследования его приемлемости на многих испытуемых.

В другом исследовании, проводившемся в 1998 г., правда лишь в течение одних суток, применялась более мягкая методика, при которой испытуемым позволялось отдыхать (в том числе и спать) 4 раза по 4 часа, если захочется, а остальное время (8 часов) отводилось на работу. Подобный режим привел к тому, что среднее время сна у них составило 5 часов в сутки. Исследователи обнаружили, что при таком режиме дня у испытуемых во время бодрствования отсутствовали периоды «микросна» с непроизвольными засыпаниями, которые могли бы представлять опасность при выполнении сложной работы, например при вождении автотранспорта{2}.

Вопрос возможности применения различных вариантов полифазного сна (сон 2–4 раза в сутки) для того, чтобы обеспечить восстановление основных функций организма, остается очень важным с практической точки зрения. В индустриально развитых странах 20 % населения работает по сменному графику, подразумевающему, что часть работы приходится выполнять и во время, предназначенное для сна. При этом возникает дефицит сна и возрастает вероятность ошибок, которые могут иметь фатальное значение, если это случается, например, на атомной станции или за рулем автомобиля. В связи с этим продолжают проводиться исследования для поиска оптимальной стратегии «разделения» времени сна, при котором производительность труда и внимание нарушались бы в наименьшей степени. По результатам большинства таких исследований делается вывод, что применение полифазного сна не сопровождается существенным изменением производительности и не влечет за собой негативных последствий, если испытуемым удается получать 5 часов сна в сутки.

В другом исследовании, опубликованном в 2015 г., здоровые добровольцы в течение 14 дней жили по следующему графику: их «сутки» составляли 14 часов, при этом 4 часа уходило на сон, а 10 – на активную деятельность. Показатели сна испытуемых сравнивались с данными другой группы, которая имела один продолжительный период сна («как положено» – 7,6 часа). При этом показатели сна группы людей, спавших полифазным сном, были, с одной стороны, несколько хуже: они дольше засыпали, чаще просыпались. С другой стороны, их сон оказался более «концентрированным» – они имели меньше периодов бодрствования в то время, когда должны были спать, и в целом у них была обнаружена большая продолжительность глубокого сна{3}. Так что попытка героя Константина Хабенского наладить жизнь своей семьи по полифазному протоколу (фильм «Хороший мальчик», режиссер О. Карас, 2016) с точки зрения науки не выглядит таким уж чудачеством.

Значительное ограничение сна в течение длительного периода случается достаточно часто, а в экстремальных условиях это практически неизбежно и позволяет выявить тот минимум сна, который природа еще может позволить человеку. Примером являются гонки яхт-одиночек через Атлантический океан. Эти мероприятия проводятся с 1960 г. и называются одиночными трансатлантическими гонками Observer (Observer Single-handed Trans-Atlantic Race, OSTAR), поскольку в самом начале их главным спонсором выступала газета Observer. Парусные сверхмарафоны стали традиционными и приурочиваются к Олимпийским играм. Одиночное трансатлантическое плавание является идеальной моделью для того, чтобы выявить, какова же нижняя граница допустимой продолжительности сна: каков тот минимум сна, который позволял бы человеку успешно справляться с тяжелой, требующей напряженного внимания работой, такой как управление парусной лодкой?

Во время одиночного плавания яхтсмен сталкивается с необходимостью в течение многих дней и недель отвечать на внезапно возникающие изменения обстановки – высоты волны, направления течения, ветра и пр. Для того чтобы своевременно отреагировать, ему требуется максимальное время находиться в состоянии бодрствования. В условиях нормальной видимости рулевой должен обозревать горизонт не менее одного раза в 15 минут, чтобы выявить опасную ситуацию. Сохранять высокий уровень внимания и ограничивать время сна спортсменам помогает высокая мотивация – призовое место подразумевает получение значительного денежного приза. В первой одиночной трансатлантической гонке OSTAR, проводившейся в 1960 г., время преодоления маршрута от Плимута в Британии до Нью-Йорка в США составило 38 дней, в то время как в 2000 г. на это ушло только девять дней. При анализе результатов гонок обсуждается вопрос о том, что изменения в технологиях изготовления яхт, произошедшие за это время, не могли оказать столь существенного влияния на улучшение показателей. Главным считается мастерство шкиперов, их умение поддерживать высокий уровень внимания и физической активности. При этом преимущество получают те, кто имеет возможность оптимально распределять свое время сна и бодрствования.

Ученые просили яхтсменов, участвовавших в трех таких гонках, указывать в бортовом журнале время, когда они спали, а затем проанализировали эти данные. Оказалось, что представление о «неспящих» яхтсменах сильно преувеличено – по данным журналов, во время регаты их сон составлял в среднем по 6,3 часа. При этом средняя продолжительность эпизода сна яхтсменов составила 2 часа, т. е. наиболее частым режимом являлся полифазный сон с тремя засыпаниями. Однако те из них, кто преодолел маршрут с наилучшими показателями, спали в целом меньше (4,8 часа в сутки), а каждый период сна был короче – 1,3 часа. Таким образом, для наилучшего прохождения дистанции важным оказалось не только спать меньше, но и максимально использовать возможности полифазного сна, причем несмотря даже на высокую мотивацию к победе самым лучшим из спортсменов удалось сократить время сна в сутки только до значения около 5 часов.

Другая ситуация вырисовывается для гонок яхт на короткие дистанции. В 2012 г. были опубликованы результаты исследования сна яхтсменов, участвовавших в гонках одиночек «Фигаро». Эти гонки организованы на трех различных дистанциях, самая длинная из них проходится за двое с лишним суток. На этот раз сон участников можно было оценить не только по их субъективным отчетам, но и по объективному методу актиграфии – регистрации двигательной активности при помощи датчика в форме часов, постоянно носимого на запястье. Оказалось, что время сна у них сократилось очень сильно – от 22 минут в сутки для самой короткой дистанции до 172 минут (менее 3 часов) для самой длинной. При этом показатели выполнения тестов на внимание, сообразительность и скорость реакции на фоне значительного укорочения времени сна у яхтсменов также ухудшились. Получается, что человек может значительно сократить необходимое время сна при наличии сильной мотивации и на какое-то время этого будет хватать для обеспечения необходимой эффективности (в данном случае – чтобы поддерживать оптимальный парусный режим и курс лодки), несмотря на ухудшение психического состояния.

В заключение темы сна мореплавателей следует сказать о трансатлантических гребных гонках. Еще до OSTAR двое норвежских рыбаков в 1896 г. на гребной лодке пересекли Атлантический океан за 55 дней. Ежедневно 18 часов они гребли, 1 час уходил на еду, а 5 часов – на сон. Позже англичанин Том Мак-Клин на одиночной гребной лодке в 1966 г. пересек Атлантику за 72 дня. При этом молодой человек также отводил на сон по 5 часов в сутки. В этих случаях во время сна целенаправленное движение лодки было невозможным, как это бывает на парусных судах с закрепленным румпелем, и не было неотложной необходимости прибегать к полифазному сну: во время сна гребца лодка с курса не сбилась бы. Тем не менее из приведенных примеров следует, что 5-часового сна в течение длительного времени оказалось достаточно для восстановления физических сил гребцов.

Чему нас учат опыты по воспроизведению полифазного сна Леонардо да Винчи и участников трансатлантических гонок? В кратковременной перспективе, когда речь идет по крайней мере о нескольких неделях особого режима сна и бодрствования, полифазный сон оказывается не так уж вреден для организма. Причем человек получает сон «концентрированный» более, чем обычно, состоящий из большего количества глубоких стадий, и скорее всего даже в случае небольшой нехватки сна это не оказывает отрицательного влияния на его способность выполнять различные виды работ. Да, полифазный сон не такой естественный, как монофазный, тем не менее он успешно выполняет свою функцию. И возможно, Леонардо действительно использовал этот режим, когда находился в «творческом экстазе», создавая свои произведения. Можно ли жить так постоянно – данный вопрос остается открытым, ведь исследования полифазного сна продолжительностью, например, в год не проводились.

При наблюдении сна яхтсменов, а также в некоторых других экспериментах регулярно вырисовывается значение длительности сна около 5 часов. Используется даже термин для такого сна – это так называемый «ядерный» (core) сон. В названии отражена идея, что для того, чтобы обеспечивать восстановление самых важных функций организма, прежде всего физических сил, необходимых для выживания, человеку, по-видимому, достаточно 5 часов сна. При этом способность к концентрации внимания, осуществлению сложной деятельности, а также ощущение удовлетворенности сном страдают, но тем не менее человек может выполнять достаточно сложные виды деятельности, сопряженные с риском для жизни (например, управление парусным судном).

Но что произойдет, если в таком режиме люди начнут жить постоянно? Чтобы ответить на этот вопрос, следует посмотреть, какова средняя продолжительность сна в общей популяции, среди обычных людей, живущих вокруг нас. Конечно, часто встречаются упоминания о людях, которые рассказывают, что они совсем не спят. По крайней мере, так это подается в средствах массовой информации. Мне довелось общаться с таким человеком в 2005 г. на одной из телевизионных передач. Это Федор Нестерчук, украинский пенсионер, который, по сообщениям СМИ, совсем не спит уже 20 лет. Сон этот человек потерял после чернобыльской катастрофы. Когда я напрямую спросил его: «Действительно ли вы не спите?» – Федор ответил, что он, конечно, «спит, но мало».

Известны истории о том, что Наполеон, Сальвадор Дали, Томас Эдисон на сон тратили ничтожную часть жизни. Томас Эдисон считал 8-часовой сон «жалким низведением до уровня пещерного человека» и действительно многое сделал для того, чтобы испортить человечеству сон (но это уже другая история про «эффект Эдисона»). Проверить подлинность рассказов о коротком сне знаменитостей мы не можем без специального оборудования или же ввиду особого статуса субъектов такого исследования. Вряд ли кому-либо из приближенных Наполеона, например, пришла бы в голову мысль, говорит ли император правду о своем 4-часовом сне, – это было бы опасно, но не для здоровья Наполеона, а для головы усомнившегося. Кроме того, выдающиеся люди, оставившие след в истории, часто отличались еще одной особенностью – периодами «творческой одержимости», когда исключительная мотивация позволяла им ограничивать время сна на какой-то период, как это происходит сейчас с яхтсменами во время одиночных трансатлантических гонок.

Поэтому, опрашивая людей о продолжительности их сна, мы должны принимать во внимание всегда присутствующую вероятность ошибки, поскольку представления о своем сне у некоторых из них могут быть искажены. Эти искажения происходят как в силу того, что сам сон – это особое состояние сознания, в котором процесс запоминания изменяется, так и в силу того, что по каким-либо причинам сам человек может предоставлять неверные данные. В известном психологическом тесте – Миннесотском многоаспектном личностном опроснике – даже существует «шкала лживости», которая позволяет оценить степень достоверности информации, предоставляемой интервьюируемым. В случае оценки субъективной продолжительности сна, когда требуется опросить тысячи людей, чтобы составить представление о ситуации со сном в общей популяции, использовать такой инструмент оказывается затруднительно. Ученым приходится «верить на слово» и пытаться преодолеть возможность ошибки за счет значительного увеличения числа опрошенных.

Наиболее известным из таких опросов стало исследование Дэниела Крипке из США, опубликованное в 2002 г., который проанализировал данные о продолжительности сна, полученные в процессе опроса, заказанного Американским обществом борьбы с раком. На вопросы анкеты ответили 1,1 млн человек. Наибольшее число (38 %) и мужчин и женщин ответили, что спят 8 часов, на втором месте оказались спавшие 7 часов, на третьем – 6 и т. д. Фигурировали в этом отчете и люди, спавшие 3 часа (0,1 %), а также спавшие более 10 часов (1,5 %){4}. Опросы, проведенные в других странах, также определили, что в наибольшей степени представлены в популяции группы людей, спящие 7 или 8 часов. В другом исследовании, проходившем в Западной Европе, было опрошено 55 000 человек, при этом среди различных групп больше всего оказалось тех, кто спал 8 часов{5}. В российском исследовании, проведенном профессором А. В. Голенковым в Чувашии в 2010 г., самой представительной (29 %) также оказалась группа людей, спавших 8 часов{6}.

Конечно, когда обсуждаются данные этих исследований, базирующихся на опросе «всех подряд» людей из общей популяции, мы понимаем, что оцениваем не сон абсолютно здорового человека. В общей популяции вокруг нас есть и больные люди, у которых сон нарушен, поэтому они спят меньше (или думают, что спят меньше), по 4–5 часов. При некоторых заболеваниях потребность во сне, наоборот, увеличивается – и это тоже следует принимать во внимание, когда обсуждается идеальное для взрослого время сна. Тем не менее, как и в случае с заведомо ложными рассказами людей о том, что они никогда не спят, мы можем преодолеть эту погрешность за счет увеличения выборки; 1,1 млн человек – это более чем достаточно для того, чтобы понять, где же находится значение оптимальной продолжительности сна.

Проведенные опросные (с использованием анкет) исследования также показали, что на продолжительность сна человека в условиях обычной жизни значительное влияние оказывают внешние и внутренние факторы. Для работающих людей критичным является приуроченность сна к рабочим или выходным дням. Согласно уже упоминавшемуся европейскому исследованию, в выходные дни доля людей, спящих 8 часов, наиболее высока, в то время как в рабочие дни оказывается больше всего тех, кто спит 7,5 часа. Хронотип, т. е. разделение на «сов» и «жаворонков» по месту сна во времени суток (об этом будет идти речь в следующих главах), также оказывает влияние на продолжительность сна. Люди «позднего» хронотипа – «совы» – имеют нехватку сна в рабочие дни, поскольку ложатся спать поздно, а вставать на работу приходится рано. Поэтому в целом «совы» отчитываются о более короткой продолжительности сна, чем люди «раннего» хронотипа («жаворонки»), если считать и рабочие, и выходные дни вместе.