Д'єго Калб - Сон. Наука сну, або Пробудження після неспокійної ночі

якщо вони опиняться в хащах і навколо кружлятиме якийсь хижак, ці зусилля не матимуть особливого сенсу.

Зазвичай сторожким сном сплять беззахисні тварини на кшталт газелі, а глибоким — ті, які мають обмаль або й зовсім не мають природних ворогів. Тому, споглядаючи лева, ми майже завжди завважуємо, що він поринув у глибокий сон (оскільки клопоти по дому — себто по савані — покладені на левиць).

У пошуках втраченого часу

Припустімо, ми спимо в середньому вісім годин на добу. Отже, в місяць ми витрачали б на це близько 240 годин, а в рік — 2920. Якщо нам вдасться дожити принаймні до 80 років, ми проведемо вві сні 233 600 годин, тобто понад 26 років!

А за 26 років можна зробити безліч речей. У цьому віці, приміром, Марадона виграв для Аргентини другу світову першість з футболу й викликав сльози своєю грою «космічного метеорита»[11]. Айнштайн надрукував свої три знамениті статті про відносність у журналі Annalen der Physik und Chemie («Аннали фізики та хімії»). А Мікеланджело вже виліпив свою Pietá[12], яка зачаровує нас, коли ми бачимо її у Ватикані. Як це можливо, що третину життя ми віддаємо сну замість робити такі жадані подорожі, прогулюватися з друзями або раз по раз смакувати смажениною у родинному колі?

Численні команди вчених ставили собі це питання, на яке так важко знайти відповідь, і хоча й висунули різноманітні теорії, досі не можуть дійти згоди. В цьому сенсі наука й політика не надто різняться між собою: майже завжди суперечливі думки пожвавлюють дискусію. Всі зазвичай обстоюють різні точки зору, допомагаючи нам краще зрозуміти, що відбувається: в цьому разі — чому ми спимо?

Битва титанів

У 1970-ті роки американський психолог Вільзе Вебб[13] розвинув теорію збереження енергії. В ній він стверджує, що ми спимо в ті проміжки доби, коли пошук їжі найменш ефективний. Тоді ми потребуємо й витрачаємо менше енергії, і наш метаболізм зменшується приблизно на 10 %, тобто наші клітини вже не працюють на повну силу. Так ми зберігаємо запаси, які можемо використати, коли насправді їх потребуватимемо.

У протилежному кутку рингу теорія відновлення наголошує, що, поки ми спимо, тіло перезаряджає батарейки й налаштовується. Одним з її представників є Іан Освальд[14], який працював над цією темою в 1960-ті роки; багато хто вважає його предтечею досліджень сну в Сполученому Королівстві.

Щоб підтвердити цю гіпотезу, вчені ґрунтувалися на дослідах з різними видами тварин, яким не давали спати. Без необхідного відпочинку імунна система цих істот поступово слабшала, аж поки вони вмирали. Користуючись нагодою, зазначимо самовідданість та жертовність цих нещасних створінь в ім’я наукового прогресу, за що ми повинні їм дякувати.

Коли ми відпочиваємо, вступає в дію інший фактор: наше тіло виділяє гормон росту, який, крім усього іншого, відновлює тканини. Простіше кажучи, це так, начеб тіло щоночі відвідує механічну майстерню. Коли ми не спимо, нейрони (клітини нервової системи) виробляють у нашому мозку аденозин, субстанцію, що, накопичуючись, змушує нас відчувати втому. Коли ж ми лягаємо в постіль і заплющуємо очі, аденозин поступово зникає, і тому, прокинувшись, ми почуваємося бадьорими. Отже, сон відновлює тканини тіла й усуває відчуття втоми. Деякі субстанції, приміром кофеїн, блокують дії цієї речовини, тож, п’ючи каву, ми залишаємося бадьорими та пильними.

У третьому кутку рингу (в наукових питаннях кількість учасників бою необмежена) ми бачимо набагато новішу теорію нейропластичності, яка обстоює можливість утворення під час нашого сну нових сполучень між клітинами нервової системи. Іншими словами: в структурі та організації мозку можуть відбуватися зміни. Як ми побачимо згодом, у різних інститутах світу досліджують, яким чином сон (або неспання) діє на навчання й пам’ять, як під час засвоєння нових даних і методів, так і в ході закріплення тих, якими ми вже володіємо. Увага: нехай підлітки, котрі повинні готуватися до іспиту з хімії, не ховаються за цією теорією, щоб натомість віддаватися післяобідньому сну, й — замість учити періодичну таблицю — не кладуть її під подушку.

І нарешті, вільний куток квадрату займає менш тренована й чимало критикована теорія бездіяльності. Вона — під несхвальні вигуки — обстоює думку, буцімто тварини, які нерухомо сплять уночі, менше наражаються на небезпеку нападу, оскільки не привертають уваги хижаків. Утім, як слушно мовить народна мудрість, «сплячий крокодил — це портфель», тож краще пильнувати, щоб швидко реагувати й тікати, замість наражатися на небезпеку, удаючи статую.

Та хоч би хто завдав останнього удару (і хоч би як розділяли між дослідженнями ринг), достеменно відомо, що з усіма нами, коли ми кладемо голови на подушки, відбувається дещо схоже.

Не дай мені впасти

Щоб проаналізувати, що саме відбувається з нами, коли ми спимо, дослідники зосередилися на трьох аспектах. З одного боку, щоб вимірити мозкову активність, вони застосували електроенцефалограми (ЕЕГ): за допомогою липкої маси до волосатої шкіри люб’язних волонтерів прикріпили електроди й під’єднали їх до комп’ютера, що фіксував електричні сигнали, які подавав мозок, поки ті спали. Водночас за допомогою електроміограми (ЕМГ) виміряли м’язовий тонус: процедура схожа на попередню, тільки електроди розміщуються на м’язах різних частин тіла. І нарешті, за допомогою електроокулограми (ЕОГ) виміряли рухи очей.

Після численних вимірів чи, сказати б, після тривалого дослідження волонтерів (або, висловлюючись більш професійно, об’єктів експерименту), які — оповиті дротами — погодилися спати в лабораторії, вчені виявили, що вві сні ми проходимо через різні фази, які циклічно повторюються впродовж ночі (або дня, залежно від звичок кожного).

Коли Льюїс Керрол у 1865 році написав «Алісу в Країні див», навряд чи він міг уявити, що від самого початку твору досить точно змальовує різні моменти спання. Аліса йде за дивним кроликом у камізельці й майже непомітно для себе починає повільно падати. Вона падає, падає, падає, аж поки відчуває, що спить і їй починає снитися сон. Якщо вам цікаво, що сталося далі, прочитайте книжку або подивіться одну з її екранізацій. Ви маєте багатий вибір: після першої, 1903 року, нова версія з’являлася приблизно кожні десять років.

Натхненні чи ні англійським письменником і математиком, дослідники подібно до цього описали фази сну. Під час першої ми можемо відчувати, нібито падаємо. Наші очі рухаються повільніше, а м’язи всього тіла розслаблюються. Під час другої очі нерухоміють, а хвилі, які посилає наш мозок, робляться повільнішими, хоча виявляють довільні піки активності. Впродовж цієї фази наш сон неміцний: нас легше розбудити й часто ми навіть заперечуємо, що спали.

Щойно падіння припиняється, ми поринаємо в глибокий сон. У третій та четвертій