Наш сон не протекает ровно, начинаясь, когда мы ложимся вечером в постель, и заканчиваясь утром, когда мы покидаем ее. Мы проходим ночью через совершенно разные стадии сна, каждая из которых сопровождается определенными физиологическими реакциями организма. Знать об этом важно не только для того, чтобы понимать, как устроен сон сам по себе, но и для того, чтобы лечить его нарушения. Нам придется сейчас немного углубиться в медицину, но я постарался описать все как можно понятнее и живее, потому что иначе я рисковал бы вогнать вас в именно то состояние, о котором пишу. Хотя, если посмотреть на дело так, то и это будет небесполезно… Нет, без шуток, я надеюсь, что мне удастся провести вас через эту захватывающую область.

Эта сравнительно молодая дисциплина появилась в 1920-х годах. Немецкий невролог и психиатр Ханс Бергер разрабатывал тогда метод регистрации электрической активности мозга: электроэнцефалографию, которая сегодня известна под сокращенным названием ЭЭГ. Она стала прорывом не только для сомнологии. Неврология и психиатрия получили в свое распоряжение метод исследования, который давал возможность лучше понимать и лечить многие болезни. А что касается сна, то его теперь можно было изучать, не доставляя больших неудобств спящему – некоторым образом получалось «увидеть», чем таким занят наш мозг, пока мы спим. До тех пор все было совершенно иначе.

В 1862 году Эрнст Кольшюттер исследовал в рамках своей диссертации глубину сна. Ему приходилось действовать грубыми и беспардонными методами. Он изучал глубину сна через порог пробуждения, то есть выбирал средства пробуждения разной силы воздействия и использовал их как меру глубины сна. Пока испытуемые спали, он сидел у их постели с карандашом и листом бумаги и документировал свои наблюдения. Исследователь варьировал громкость и время сигнала с помощью маятника, который каждые полчаса ударял по шиферной доске. Кольшюттер с педантичной тщательностью протоколировал время, когда спящий начинал шевелиться. Так он выяснил, что с течением ночи порог пробуждения циклически менялся. Через час после засыпания порог пробуждения, а вместе с ним и глубина сна, достигали наивысшей точки. К концу сна порог пробуждения становился все ниже, а сон, соответственно, все поверхностнее.

Результаты Кольшюттера, полученные довольно простыми и неточными методами, поразительно перекликаются с теми данными, которыми мы располагаем сегодня. Но, конечно, у его экспериментов есть некоторые очевидные недочеты. Сегодня мы знаем, что цикличность сна нарушается, если ее хоть раз прервать. Поэтому единожды разбудив испытуемого, уже нельзя было полагаться на последующие данные, полученные от него этой ночью. Инструмент исследования «средство пробуждения» влияло на объект изучения «сон».

О чем еще не подумал педантичный медик – очень многое зависит от типа средства пробуждения и его значения лично для спящего. Так мать немедленно просыпается от любого, самого тихого звука, издаваемого младенцем, но другие звуки ее не разбудят, даже если они громче. Этот феномен, называемый чутким материнским сном, очень распространен среди молодых матерей и должен исчезать по мере подрастания детей. К сожалению, так происходит не всегда, и для многих мам рождение первого ребенка означает нарушение сна на всю жизнь – они разучиваются спать. Но мы вернемся к этому позднее.

Есть и обратный феномен, известный как «сон мельника». В прежние времена любой мельник прекрасно спал под шум работающих жерновов, но если они вдруг останавливались, то он тут же просыпался и шел проверять, что случилось. То есть иногда исчезновение звукового фона может служить средством пробуждения. Действует ли еще этот феномен, вы можете проверить сегодня же вечером, неожиданно выключив телевизор, перед которым будет дремать ваша дражайшая половина. Если стадия сна была не самой глубокой, то он или она вскоре ошарашенно распахнет глаза и тут же вернет убаюкивающий шум.

Пользуясь своими простыми средствами, Кольшюттер собрал важные данные, указывающие на то, что сон циклически меняется в течение ночи. Но основательнее познакомиться с тем, что скрыто под черепом у спящего, исследователям удалось только после изобретения ЭЭГ. При исследовании на череп испытуемого клеились маленькие электроды, которые фиксировали электрическую активность мозга, не нарушая сон. Исследователи быстро установили, что кривая глубины сна Кольшюттера была не так уж далека от истины. Но, разумеется, на основе электрической активности, зарегистрированных разностей напряжений, можно получить гораздо более подробные данные и классифицировать различные стадии сна.

Наверное, это звучит для вас удивительно, но в сомнологии бодрствование – неотъемлемая часть сна. Оно обозначается как «стадия W». Спящий, в здоровом состоянии, бодрствует ночью – не считая засыпания – до 5 % времени. Чаще всего мы не осознаем этих фаз бодрствования, поскольку они очень краткие.

Стадии сна у здорового человека

Когда мы бодрствуем и наши глаза открыты, ЭЭГ фиксирует бета-волны. Это волны с высокой частотой, больше 13 колебаний в секунду. Колебания измеряются в герцах (Гц), 1 Гц = 1 колебание в секунду. Но как только мы закрываем глаза и расслабляемся, электрическая активность головного мозга замедляется. Теперь типичны колебания от 8 до 13 Гц. Они называются альфа-волнами или волнами Бергера, в честь создателя ЭЭГ Ханса Бергера. Если вы с успехом применяете аутогенные тренировки, йогу или другие техники для расслабления, то медленные альфа-волны могут подвести вас к самой границе сна. То есть медленные альфа-волны – это показатель глубокого расслабления, как бы трамплин в сон. Теперь до отплытия в страну сновидений осталось совсем немного.

По мере засыпания альфа-волны постепенно вытесняются еще более медленными колебаниями, так называемыми тета-ритмами, с частотой 4–7 Гц; они постепенно подмешиваются к альфа-колебаниям до тех пор, пока окончательно не возьмут власть в свои руки.

Классификация электрической активности мозга во время сна и бодрствования.

Такое промежуточное состояние мы называем первой стадией сна. В это время человек уже не совсем бодрствует, но еще и не совсем спит, он медленно теряет осознанность. Только одно маленькое отделение нашего мозга отправилось спать на пару минут раньше. Таламус, страж у ворот нашего сознания, уже распрощался со всеми и предоставил всю полноту власти коре головного мозга. Это не остается без последствий: теперь мы в так называемой гипногогической фазе. Наше мышление становится ассоциативным и больше не подчиняется правилам логики. Разумные и имеющие поначалу отношение к реальности мысли становятся все иррациональнее. Хотя мы еще можем реагировать на раздражители (об этом подробнее позже), но уже нет ничего невозможного в том, чтобы, лежа в постели, без экипировки нырять на сотни метров, или лететь без самолета в Америку, или без парашюта прыгать в бездну и даже не ушибиться. У некоторых в этом состоянии тело несколько раз сильно вздрагивает, прежде чем окончательно расслабиться. Под опущенными веками четко прослеживаются движения глазных яблок. Это верный признак того, что человек засыпает.

Вам наверняка знакома подобная ситуация: вы лежите вечером в постели и рассказываете, что с вами приключилось за день. В какой-то момент вы понимаете, что вам больше не отвечают. Вы слышите, как дыхание человека рядом с вами выравнивается и становится все спокойнее. И если вы посмотрите на другую половину кровати – а в спальне не кромешная тьма, – то увидите, как у вашего партнера двигаются глаза за закрытыми веками. Человек уже находится в стадии N1. Если вы с ним сейчас заговорите, он тут же проснется и станет уверять, что вовсе не спал, а совсем наоборот – внимательно вас слушал. По самоощущению, сна у него ни в одном глазу, он еще не успел осознать, что заснул. Но если вы спросите его, о чем вы только что говорили, он не сможет ответить. 5 % от семичасового сна, то есть примерно 20 минут, здоровый человек среднего возраста проводит в этой переходной фазе.

Только по достижении второй фазы сна и при появлении характерного рисунка на электроэнцефалограмме человек может воспринимать сон как сон. Теперь нам понадобится говорить громче, чтобы разбудить уснувшего. И он вряд ли будет отрицать, что спал, скорее он рассердится, что вы его потревожили.

Вторая (стабильная) стадия составляет примерно половину всего времени сна у здорового человека среднего возраста. Притом что в первую треть – например, если сон длится девять часов, то в первые три часа – преобладает глубокий сон, то есть стадия N3.

Во время глубокого сна (стадия N3) мозг производит медленные, с большой амплитудой, дельта-волны (см. рис. выше) с частотой 0,5–2 Гц. Мозг не хочет, чтобы его беспокоили, и этими большими и медленными волнами отгораживается от всего, что в окружающем мире могло бы его разбудить. Человека, заснувшего глубоким сном, пробудить особенно трудно, возможно, нам придется даже помочь себе руками и потрясти его. Порог пробуждения сейчас выше всего. Спящий обмяк в кровати. Мускулы почти не напряжены, а сознание окончательно покинуло его. Возможно, медленные волны помогают мозгу каждый вечер избавляться от ненужного хлама. Все, что днем привело к лишним связям между синапсами и что мы по ошибке отложили в памяти, устраняется медленными волнами, чтобы освободить место на будущее. Но то, что кажется нам важным и значительным, наоборот, закрепляется в памяти, так что эти знания остаются с нами надолго.

У здорового человека среднего возраста глубокий сон обычно составляет 20–25 % времени всего сна. При общей продолжительности сна в 7 часов это примерно 84–105 минут, то есть меньше, чем два часа. В фазе глубокого сна в кровь вбрасывается больше всего гормона роста. Он обеспечивает запуск процессов роста и регенерации: мышцы восстанавливаются, кости, волосы и ногти отрастают; интенсивно идет метаболизм жиров, иммунная система работает в полную силу, раны заживают быстрее.

После глубокого сна электрическая активность нашего мозга резко меняется. Спящий кажется спокойным, но на самом деле в его организме развивается бурная деятельность. Кровяное давление достигает наивысших показателей в сравнении с другими стадиями сна, дыхание и сердцебиение учащаются и становятся неравномерными, половые органы усиленно снабжаются кровью, пенис и клитор эрегированы. ЭЭГ показывает смесь тета-, альфа— и бета-волн. Под черепной коробкой сейчас разгар бала. Мозг почти так же активен, как днем, и тратит примерно столько же энергии. Но со стороны это совсем не заметно: мозг отгородился от мира, и человека разбудить почти так же трудно, как во время глубокого сна. Эту стадию еще называют парадоксальным сном: мозг высокоактивен, а человека не добудиться.

Научное название этой стадии – REM-сон, от «Rapid Eye Movements», быстрые движения глаз. Человек быстро и резко водит глазами под закрытыми веками, как будто разглядывает то, что создало его воображение. Работают глазодвигательные и дыхательные мышцы, но скелетные совершенно расслаблены. Мы не можем двигаться. Со стороны природы это очень разумный шаг, потому что иначе мы бы действовали согласно сновидению. Представьте себе, что такой паралич не наступал бы во время REM-сна. Мы давили бы в постели ногами на педали и держались бы руками за руль велосипеда, который нам снится, представляя угрозу и для себя, и для других. А наши предки, не защищенные надежными жилищами, выдали бы себя хищникам. Те бы точно знали, как найти наших прапрапрапрапрадедов – надо идти на звук. А, возможно, хватило бы и просто постоять с раскрытой пастью под деревом, кто-нибудь обязательно не удержался бы на ветке, если бы так дергался.

Если человека разбудить во время REM-сна, то он расскажет об особенно ярких, четких и богатых переживаниями сновидениях, поэтому иногда REM-сон называют сном со сновидениями. Что на самом деле не совсем верно, потому что сны мы видим на всех стадиях, однако в этой фазе они самые эмоциональные. Характерны сновидения, в которых мы испытываем сильные переживания: страха, горя, нужды. Но нам может присниться и радость, и секс, поэтому иногда нам совершенно не хочется просыпаться, а только смотреть и смотреть сны. На этой стадии с нами происходят удивительные вещи. Нам встречаются волшебные существа, у нас появляются сверхчеловеческие способности, сюжеты сновидений часто причудливы и невероятны. Такое ощущение, будто логика тоже пожелала всем спокойной ночи и ушла. Эмоциональные структуры в лимбической системе работают в это время на полных оборотах, а структуры переднего мозга, отвечающие за рационально-логическое, а значит, разумное мышление, практически прекращают работу.

Примерно через 90 минут сна первая короткая REM-фаза заканчивается, а вместе с ней и первый цикл сна. Здоровый человек среднего возраста проходит, в зависимости от генетической потребности в сне, через 4–6 таких циклов. При этом описанные стадии характерным образом повторяются в течение ночи. В начале все вертится вокруг глубокого сна, во второй половине ночи на передний план выходит REM-сон.

Многие биологические процессы восстановления и регенерации завязаны на протекание сна и его отдельных стадий. Как мы уже знаем, человек предпочитает ложиться в кровать, когда температура его тела снижается. Когда он засыпает, температура продолжает падать, движения замедляются и прекращаются по мере того, как мы погружаемся в сон все глубже; частота сердечных сокращений и кровяное давление снижаются. Но наше сердце все равно продолжает подавать теплую кровь из глубины тела под кожу, где она охлаждается, что и способствует засыпанию. Проходит совсем немного времени, и температура нашего тела снижается на полградуса по сравнению со своим максимумом. Мелатонин сигнализирует нашему организму, что настало время для покоя и расслабленности, мы все крепче засыпаем. С этого момента наш аккумулятор ставится на зарядку. Аденозин, который весь день просачивался в межклеточное пространство и провоцировал усталость, водворяется обратно внутрь клеток.

Когда в первый раз наступает стадия глубокого сна, на сцену выходят гормоны ночи. Гормон роста запускает процессы восстановления и регенерации. Щитовидная железа дает толчок обмену веществ, иммунная система приводит себя в порядок. Высокая концентрация лептина подавляет чувство голода, поэтому организм может заниматься своими делами без помех. В конце концов, мы находимся в важной для него фазе. Ничто не должно мешать.

После первого глубокого сна мы ненадолго попадаем в фазу REM-сна, или сна со сновидениями. Теперь наш мозг почти так же активен, как когда мы бодрствуем. Мы включили наш внутренний телевизор и смотрим винегрет из детектива, комедии, драмы и научной фантастики, часто находясь в самом центре событий. Наши чувства сходят с ума, кино производства нашей внутренней «Сони Пикчерз» имеет мало общего с реальностью. Но мы все смотрим его, даже если утром не помним ничего из увиденного. К счастью, наше тело парализовано, иначе мы действительно проделывали бы все, что нам снится. Мы лежим с совершенно расслабленными мышцами и не можем пошевелить даже мизинцем. И тем не менее наше тело возбуждено: сердце бьется учащенно, кровяное давление повышается, дыхание становится быстрым и неравномерным. Пенис и вагина, как уже было упомянуто, усиленно снабжаются кровью, и у человека возникает эрекция без единой эротической мысли в голове. Наш мозг сейчас еще раз проверяет значимость всех накопленных за день сведений, навыков и знаний. Важные вещи откладываются в долговременной памяти, неважные отсортировываются и забываются.

В первый раз пройдя завершающие цикл возбуждение и активизацию, человек может ненадолго проснуться и переложить себя поудобнее.

Часто мы не помним, как просыпались ночью. Ученые пока не установили, сколько должно пройти времени, чтобы информация «я проснулся» перешла из кратковременной в долговременную память: только тогда мы сможем вспомнить об этом на следующее утро. Но предположительно, временной промежуток зависит от возраста, стадии сна, на которой мы пробудились, пола, уровня стресса и напряженности ночью и еще от нескольких факторов и лежит в пределах 1–3 минут.

Начинается второй цикл сна, почти все ремонтные работы уже завершены, и глубокий сон занимает не такое значительное место, как в первом цикле. Тем больше времени мы проводим в REM-сне, в безумных сновидениях. Но в ремонтной мастерской еще найдется чем заняться, и рой рабочих и монтеров разлетается по организму, чтобы помочь иммунной системе, росту тела и восстановлению клеток. В глубоком сне раны заживают лучше всего, рост детей делает маленький рывок. Начинается так называемое вторичное пищеварение – важный этап, во время которого уже предварительно переваренная пища продолжает расщепляться на составные части и усваиваться. Если накануне вы переели, то теперь из излишков формируется жировой слой.

Мелатонин, достигнув к середине ночи наивысшей концентрации, способствует не только сну, но и подавленному состоянию. Поскольку серотонина сейчас и след простыл, то мы в довершение всего становимся несчастными и чувствительными к боли. Хорошо, что мы спим и нам не нужно разбираться со всем этим. Но те, у кого болят зубы, теперь с большей вероятностью проснутся. На следующей «стадии сновидений» мы продолжаем видеть чудеса. Причудливое кино, сильные переживания, и высокоактивный мозг снова увлекает за собой сердечно-сосудистую систему. Перерабатываются важные события дня, недавно выученное запоминается. Вероятность, что утром мы будем больше уметь и знать, чем перед засыпанием, повышается.

С третьим циклом, который у многих наступает уже во второй половине времени сна, появляется гормон бодрости кортизол. Его концентрация постепенно повышается, и он постепенно заменяет мелатонин, переводит наше тело в активный режим и медленно подготавливает его к наступающему дню. Сон становится все более поверхностным, а стадии глубокого сна значительно укорачиваются. Ночные монтеры завершают последние дела и удаляются. Теперь мы много времени проводим в стадии N2, посторонние звуки уже могут нас потревожить и разбудить. Вполне возможны, а у людей пожилого возраста достаточно обычны, длительные фазы бодрствования. Очень важно уметь правильно обращаться с этими фазами. Стоит нам впустить в свою голову мысли о дневных заботах, и все – мы напрягаемся, а напряжение будит нас. О сне в ближайшее время можно и не мечтать. Но если мы не позволим повседневности захватить и ночь, то все поправимо. Аденозин еще не целиком возвращен обратно в клетки. Но если нам уже нужно вставать, мы будем чувствовать себя невыспавшимися и быстро снова устанем.

Третья стадия REM-сна уносит нас далеко в страну сновидений и может длиться до 30 минут. В памяти продолжается сортировка и сохранение данных. Что важно, а что только приводит к путанице и зря занимает место? Есть еще масса других дел. Если мы проснемся в конце третьей REM-фазы, то может статься, что мы запомним сон и сможем потом его пересказать.

В будние дни для многих теперь наступает четвертый и последний цикл. Скоро, скоро придется расстаться с любимой подушкой. Мы много времени проводим в стадии N2. Сон становится неспокойнее, и нас может разбудить любой звук, мы больше шевелимся. По-настоящему глубоко мы уже не засыпаем, но зато на стадии REM-сна нам показывают самый длинный фильм за ночь. Память продолжает обновляться. Температура начинает медленно подниматься, подготавливая тело к дневной кутерьме. Мелатонин почти исчез вместе с гормоном сытости лептином. Его противник, повышающий аппетит грелин, уже ждет своего выхода и жаждет завтрака. Из-за повышенной активности почек увеличивается образование мочи, и это вполне может поднять нас с постели до будильника. Кортизол обычно прекращает ночное шоу и тоже может разбудить нас раньше, чем это сделает пронзительная трель.

Во время REM-сна наш мозг почти так же активен, как во время бодрствования. Мотор уже заведен. Открыв глаза, мы просто включаем передачу и стартуем в день.

Жаворонки, а также те люди, которым нужно мало сна, и те, кому равно вставать на работу, должны до вечера распрощаться с их любимой, теплой и уютной постелью. Четырех циклов – в среднем шесть часов сна – достаточно для многих в быстром темпе нашей жизни. Кто выходит из дома позже, может позволить себе роскошь в виде пятого цикла сна, а всем остальным придется уже сейчас приступать к делам. Повседневные заботы менялись с течением эволюции, но, по существу, они все еще в основном посвящены сохранению вида и обеспечению пропитания. И как в древности, так и сейчас сон мастерски подготавливал нас к задачам грядущего дня. Аденозин доставлен обратно в клетки: аккумулятор заряжен! Иммунная система укреплена, запасы энергии в клетках пополнены, эмоциональное равновесие восстановлено. Жесткий диск нашей памяти разгружен, все ненужное и создающее путаницу из сохраненного за день удалено. Если мы приостановимся и прислушаемся к себе, то, возможно, очищенный от всякого хлама мозг подскажет нам ответ на какой-нибудь нерешенный вопрос. День начинается!