Интервью с главным научным сотрудником Института проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова, доктором биологических наук, членом Европейского общества по изучению сна Владимиром Ковальзоном.
В середине ноября в Московском Сеченовском университете проходила XI Всероссийская конференция “Актуальные проблемы сомнологии” - стремительно развивающейся области нейронауки. Ученые обсудили массу проблем, связанных со сном. Известно, например, что стоит хорошо выспаться - и день пройдет удачно. Но каким же он будет тяжелым, если спишь урывками, встаешь с больной головой, а садясь за руль, рискуешь жизнью, подчас не только своей. В общем, говорят специалисты, высыпаться надо. Многие южные страны до сих пор не отказались от сиесты, и в полдень жизнь там замирает - не полностью, конечно, но все же. Однако люди творческие возражают: можно ли треть жизни провести в обнимку с подушкой?! Да, мы принадлежим к млекопитающим, но нельзя же, как и все зверье, тупо следовать традициям эволюции. Между прочим, мозг, а это - наше все, никогда не отдыхает. Так почему бы нам не следовать его примеру? С этим глубокомысленным вопросом “Поиск” обратился к участнику конференции, председателю правления Национального сомнологического общества, главному научному сотруднику Института проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова, доктору биологических наук, члену Европейского общества по изучению сна Владимиру КОВАЛЬЗОНУ.
- Мы - продукт эволюции и, как все живые существа, нуждаемся в отдыхе, - начал свой рассказ ученый.
- Потому что так изматываемся за день, что просто валимся в постель?
- Не в том дело. Есть у нас специальные механизмы, действующие по своим, генетически заданным программам. Они включаются независимо от того, устали мы или нет. Такими нас создала эволюция. Скажем, для животных холоднокровных правильнее говорить о периодах активности и покоя, когда температура тела падает и они делаются пассивными. Для теплокровных - млекопитающих и птиц - характерны бодрствование и сон. Чередование периодов активности и покоя присуще всем многоклеточным организмам.
- Но эволюция сделала исключение для мозга. Чем он занимается, пока мы спим?
- Похоже, мозг использует это время для каких-то своих дел. Есть, например, теория, что он проверяет, в каком состоянии находятся наши внутренние органы, и даже исправляет, если что не так. Например, облегчает работу кишечника.
- Тогда почему мы болеем?
- Потому что так сильно вредим своему организму во время бодрствования, что мозг не в состоянии справиться с нарушениями в период сна. Тем более у людей в возрасте. Они не то что молодые, которые и восстанавливаются быстрее, и травмы, и раны у них заживают скоро. К тому же мозг и сам стареет, ведь его нейроны не возобновляются. Есть и такая интересная и перспективная теория: во время сна мозг проводит “самоуборку”. Из-за высокого уровня синтеза белка, а в нем иногда происходят ошибки, в мозге образуется небольшое число “неправильных” молекул. В обычное время, когда мы бодрствуем, по определенным причинам устранить некоторые из них невозможно. Ферменты мозга сначала эти молекулы “метят”, затем уничтожают. Однако изредка появляются такие “зловредные” молекулы, которые не удается разрушить в самом мозге, и они утилизируются с помощью недавно открытой так называемой глимфатической системы, которая срабатывает во время медленного сна. Но с возрастом работа этой системы нарушается, и “уродливые” белковые молекулы накапливаются. Согласно одной из гипотез, нейродегенеративные заболевания - Альцгеймера и Паркинсона - в значительной степени связаны с возрастными нарушениями в утилизации этих вредных молекул - альфа-синуклеина и бета-амилоида. Они превращаются в опасные, ломающие нейроны бляшки и вызывают драматические последствия для больного.
Моя идея, получившая в шутку название “вантузной гипотезы” и имеющая некоторые экспериментальные подтверждения, заключается в том, что во время медленного сна мозг занят восстановлением электролитного гомеостаза (саморегуляции концентраций подвижных ионов внутренней среды головного мозга - внутри и вне клеток). Во время продолжительного бодрствования, когда одни ионы преимущественно выходят из клеток наружу, а другие, наоборот, входят в клетки из межклеточной жидкости, происходит разбаланс их концентраций по обе стороны клеточной мембраны и, по некоторым данным, устраняется вовремя медленного сна. И когда это происходит, мы чувствуем себя выспавшимися. Эти и некоторые другие гипотезы не противоречат, а дополняют друг друга.
- Раз есть медленный сон, значит, бывает и быстрый? Как это удалось установить?
- Быстрый сон 65 лет назад открыли два американских ученых российского происхождения после появления методики электроэнцефалографии (ЭЭГ). Периоды быстрого сна резко отличаются по ЭЭГ-характеристикам от предшествующего медленного сна и больше напоминают бодрствование. Однако мышцы при этом парализованы (за исключением дыхательных), а глазные яблоки претерпевают резкие движения, иногда даже асинхронные. Если в этот момент испытуемого разбудить, то он, как правило, расскажет о сновидениях.
Медленный и быстрый сон нам необходим. Мы плавно входим в фазу медленного сна, как будто съезжаем с горки, накрепко в нем “вязнем” и спим без сновидений. Затем резко, скачком, переходим в фазу быстрого сна. Периоды медленного и быстрого сна циклически повторяются всю ночь с периодом в полтора часа, при этом быстрый сон нарастает к утру по продолжительности и интенсивности. Так что самые яркие сны мы видим под утро и иногда их запоминаем. В фазе быстрого сна головной мозг невероятно активен, организм переживает настоящую “вегетативную бурю”. Один их моих учителей, академик РАМН А.Вейн, говорил, что в фазе быстрого сна “жизнь висит на волоске” (он имел в виду не здоровых людей, а своих пациентов). Действительно, статистика утверждает: один из суточных пиков смерти приходится на предутренние часы. И зачем нужно такое состояние, которое может привести к смерти, совершенно непонятно.
А мы спим и ничего не подозреваем. Нам главное - выспаться, потому что с недосыпом справляются далеко не все. Многие чуть ли не целый день испытывают состояние сонливости, понижение концентрации внимания, падение активности. Иногда эти “радости” сопровождаются ощущением жажды и голода - не зря уроки в школах и лекции в вузах ограничены полупериодом “основного цикла активности - покоя” человека - 45 минутами. Еще в средние века, когда открывались первые религиозные школы, похоже, обратили внимание, что дети не выдерживают больше 45 минут.
- Так сколько надо спать?
- По потребности, зависящей не столько от возраста, сколько от индивидуальных особенностей человека. Есть люди полные и худые, блондины и шатены... Есть долгоспящие и короткоспящие. У большинства взрослых людей ночной сон состоит из пяти циклов, примерно по полтора часа каждый: всего около восьми часов. Но многим пяти циклов не хватает, требуются шесть (девять часов), а есть счастливчики, которые высыпаются за четыре цикла - 6 часов. Среди лабораторных животных - мышей и плодовых мушек-дрозофил - также наблюдаются короткоспящие и долгоспящие особи. Известно, с какими мутациями (генным полиморфизмом) это связано. Показано, что короткоспящие дрозофилы живут меньше. Но к мышам это вроде не относится. А имеет ли отношение к людям, пока неизвестно.
- Возможно, это не ваша тема. И все же как рождаются сновидения? Почему бывают сны вещие или сны-предупреждения?
- Я - физиолог, провожу эксперименты с животными, и сновидения не моя область. Поэтому сошлюсь на литературу. Как говорил Иван Сеченов, сновидения - это небывалые комбинации бывалых впечатлений. Сказано очень точно. Известно: все, что нам снится, так или иначе извлекается из нашей памяти. Этим занимаются определенные отделы мозга, интенсивно действующие во время быстрого сна. Из памяти выбираются обломки прошлой жизни в виде ярких зрительных образов, причудливо комбинируются, но обратно в память не возвращаются, поэтому в основном сны не запоминаются. Некоторые люди говорят, что вообще не видят снов. Другие видят, но утром не могут вспомнить, что именно. Анализ отчетов о сновидениях важен для психологов и психиатров - он дает существенную информацию для понимания особенностей личности и источника патологии. Про “вещие” сны и сны-предупреждения ничего сказать не могу - это вопрос к специалистам.
В течение почти 2500 лет, со времен Аристотеля, европейцы считали сон неким маргинальным состоянием, переходным между жизнью и смертью. Однако в наши дни благодаря Мишелю Жуве, выдающемуся французскому нейрофизиологу и сомнологу, произошла полная смена парадигм. Согласно Жуве, сон - квинтэссенция всех жизненных процессов. “Кто познает тайну сна, познает тайну мозга!” - сказал он. Смысл этого высказывания в том, что механизмы, поддерживающие организм в состоянии бодрствования, являются “первичными” по отношению к прочим системам, обеспечивающим “высшие” функции головного мозга. Действительно, все эти функции - сенсорные и моторные, эмоции и мотивации, обучение и память, наконец, поведение, сознание и когнитивная деятельность человека - возможны только в том случае, если нормально работают механизмы активации мозга (бодрствования). При их нарушении мозг погружается в состояние комы. А механизмы сна, в свою очередь, являются “зеркальными” по отношению к механизмам бодрствования. Здоровый сон выполняет восстановительные функции по отношению к мозгу и организму в целом, а это, в свою очередь, залог качественной работы умственных процессов в период бодрствования. Бодрствование и естественный сон закономерно сменяют друг друга, подчиняясь околосуточным биоритмам. Характерно, что роботы, имитирующие деятельность человека, во сне не нуждаются. Вот разница между искусственным и естественным интеллектом.
- Сомнология - фундаментальная наука, но у нее, наверное, есть прикладные приложения? Люди плохо засыпают и спят, принимают снотворное. Можно ли им помочь?
- Конечно. На конференции, с которой мы начали интервью, обсуждался круг практических вопросов, связанных с медициной сна. В этой области достигнуто немало достижений. Одно из них достойно, на мой взгляд, Нобелевской премии. Это изобретение аппарата “Сипап”. Он помогает людям дышать во сне, устраняя остановки дыхания (апноэ) и храп. И нужен не только пожилым, но и достаточно молодым мужчинам, скажем, бизнесменам. Весь день они работают, часто в состоянии стресса, курят, а вечером, случается, снимают напряжение с помощью алкоголя. Из-за недостаточности движений у них, как правило, избыточный вес. Нередко есть и такая анатомическая особенность, как короткая шея. И во время сна у них нарушается дыхание - попросту говоря, они храпят. Домашние к этому привыкли и мало обращают внимания, считая чуть ли не проявлением богатырского здоровья. На самом деле это очень опасно: когда постоянно во сне перехватывает дыхание, инсульт неизбежен. Ведь мозг лишается притока кислорода. Конечно, инсульт - это крайний случай, чаще всего такие больные просыпаются в тяжелом состоянии, с головной болью и ощущением вялости, как говорят, им свет немил. К врачу они, конечно, не идут, да он все равно не пропишет лекарство - помочь может только “Сипап”. Он нагнетает обычный комнатный воздух, тем самым помогая человеку дышать. Врач подбирает больному маску и устанавливает определенные режимы работы насоса, меняя их по мере лечения. Если к тому же человек сбросит вес, от аппарата можно будет отказаться. А коли не сбросит, так и будет всю жизнь спать с прибором, потому что иначе ему грозит инсульт. Статистика применения “Сипапа” потрясающая - после первой же ночи больной испытывает облегчение! В некоторых случаях вместо “Сипапа” применяют ротовые аппликаторы, которые переносятся легче. Апноэ - явление серьезное. В некоторых западных странах врачи-сомнологи добились, чтобы при получении прав водители предъявляли справку, что не страдают апноэ, потому что если не выспаться ночью, днем может случиться беда. А сонливость появляется потому, что он постоянно просыпался из-за сбившегося дыхания, сам этого подчас не осознавая.
- Какие цели ставит прикладная наука сомнология?
- Самые простые: облегчить людям жизнь, добиться, чтобы ночью у них не было проблем со сном, а днем они не испытывали сонливости. Это могут быть лекарства, но не всегда, скажем, при апноэ они противопоказаны. Остро стоит проблема снотворных. Ученые во всем мире стремятся создать так называемое идеальное снотворное, не имеющее побочных эффектов. Но сделать его пока не удается. Медицина сна бурно развивается, практических приложений у нее масса, потому что все хотят высыпаться ночью и весь день сохранять бодрость. Ведь стоит водителю автомобиля на секунду задремать - страшно подумать, что может случиться! Ученые установили, что многим людям нельзя работать ночью, они с трудом это переносят. А другие сравнительно легко переживают ночные смены. В общем, многим людям нужна помощь.
Всегда, когда речь заходит о сне, повторяю одно и то же: современный человек обязательно должен высыпаться. В заключение приведу случай, описанный прессой. Во время полета “Союз” - “Аполлон” (1975 год) станции никак не могли состыковаться. Проводил стыковку наш “Союз”, и все его попытки были неудачными. Космонавты нервничали, начальство - тоже и решило: раз не выходит, то и пробовать больше нечего. Однако вступились врачи и предложили: в аптечке космонавтов есть таблетки “Фенибут” (отечественное снотворное и успокоительное, которое до сих пор продается в аптеках), пусть космонавты его примут и поспят пару часов. Врачей послушали, и стыковка прошла на ура. Вот что значит делать дело на свежую голову!