Наиболее примитивное естественно-научное представление о сне трактует это состояние так: днем мозг атакуется информацией извне, а ночью, в темноте и тишине, мозг получает минимум внешних стимулов, отчего и меняется характер его работы. Мозг переходит в «спящий режим». В такой концепции сна мозг — это устройство, которое может находиться во включенном или в выключенном состоянии, без вариаций режимов работы.
Для объяснения того, почему мозг «выключается», придумывались разнообразные теории, акцентировавшие тот или иной аспект жизнедеятельности организма. Со времен Древнего Рима большой популярностью пользовалась теория, связывающая причины сна с движением крови в сосудах. По одной версии, крови становится слишком много, мозг придавливается к костям черепа и «отключается». По другой версии, наоборот, происходит отток крови от мозга, мозг бледнеет и «отключается».
К концу XIX в. влияние сосудистой теории ослабло. Ученые согласились с тем, что кровообращение действительно меняется во время сна, но это нельзя считать причиной начала сна. Во второй половине XIX в. набрала вес другая теория — сон начинается из-за изменений в нервных клетках.
С началом XX в. о сне чаще говорят, используя понятия поведенческой психологии. Ключевое положение в новой теории сна у исследований академика Павлова. Для Павлова сон — это состояние торможения, которое охватывает весь мозг целиком. Фаза торможения всегда присутствует в работе нервной системы, но под конец дня или после длительного стимулирования мозга сложными задачами наступает тотальное торможение и мозг «отключается». Звучит убедительно, но Павлов не описал физиологию процесса. Это за него сделал другой русский академик — Владимир Бехтерев. Бехтерев считал, что человек засыпает тогда, когда срабатывает рефлекторная защита мозга от отравления продуктами метаболизма, накапливающимися в течение дня.
Сосудистая, нервная, биохимическая и другие теории сна строились на понимании сна как пассивного состояния мозга. Пассивную концепцию сна укрепили наблюдения за больными летаргическим энцефалитом. Это была загадочная болезнь мозга, предположительно вирусного происхождения, которая по непонятным причинам исчезла после эпидемии 1920-х гг. Больные летаргическим энцефалитом могли спать по несколько недель подряд. После того, как у них обнаружили дефекты в регионах мозга, отвечающих за логические операции, был сделан вывод: сон наступает, когда мозг (логический анализатор) отключается. Активный мозг — бодрствование, пассивный мозг — сон.
Технологии исследования сна, в первую очередь запись волновой активности мозга с помощью ЭЭГ
[44], опровергли пассивную теорию сна во всех ее разновидностях. Оказалось, что кора мозга во время сна не «отключается», а ведет себя весьма активно.
С этим открытием связывают начало истории современной науки о сне. В 1950-х гг. была выявлена связь между движениями глаз спящего человека и волновой активностью мозга. Фазу сна, в которой мозг проявляет специфическую активность, подобную той, которую мы наблюдаем у бодрствующего человека, назвали фазой быстрого сна, или REM-сон (REM — rapid eye movement, что значит «быстрые движения глаз»)
[45]. Изучение REM-сна помогло продвинуться вперед в понимании сна как физиологического процесса.
Многие писали о сновидениях. Для Фрейда это важнейшее направление исследований, которое он называл «царским путем к пониманию роли бессознательного в психической жизни». Но практически никто из писавших о сновидениях не мог объяснить, как ту или иную концепцию сновидений можно использовать при изучении физиологии сна. Освоение ЭЭГ и открытие REM-сна дало возможность смотреть на сон извне, фиксируя объективные параметры, не полагаясь исключительно на субъективный опыт сновидца.
Открытие REM-сна нанесло удар по позициям бихевиористов, считавших, что тем, кто хочет изучать психику, доступно только изучение поведения. Наука о живом существе ограничена наблюдаемым поведением, и потому нет смысла спорить о субъективном опыте. Однако в состоянии REM-сна мозг активен, при том, что никакого поведения не наблюдается.
Ещё одна не менее важная фаза сна — медленный сон, или non-REM-сон (от англ. non-rapid eye movement, т. е. фаза сна без быстрых движений глаз). В медленной фазе головной мозг меняет рисунок своей работы: нейроны начинают работать синхронно (в бодрствовании они работают каждый в своём ритме), а активизирующие центры начинают постепенно утихать вплоть до полного молчания. Считается, что именно в этой фазе происходят важнейшие процессы восстановления мозга и его очищение от метаболитов, накопившихся в течение дня.
Медицина всегда отставала от фундаментальных исследований сна. К началу XX в. накопилось огромное количество текстов о сне и сновидениях, но с медицинской точки зрения систематически были описаны только два состояния: нарколепсия
[46] и сонная болезнь
[47].
Описание нарколепсии в 1880 г. стало первым шагом к созданию клинической дисциплины, занимающейся расстройствами сна. До этого было описано состояние, в наши дни известное как синдром обструктивного апноэ во сне
[48]. Правда, описание было дано не врачом, а писателем Чарльзом Диккенсом. В «Записках Пиквикского клуба» есть персонаж, страдающий от дневной сонливости и лишнего веса. Причиной дневной сонливости в его случае было апноэ.
Во все времена самым распространенным расстройством сна была бессонница. Удивительно, но к целенаправленному изучению бессонницы приступили позже нарколепсии и храпа. В XIX в. с ней боролись с помощью лекарств, в основном использовались соединения брома, служившие универсальным успокоительным средством. Потом на смену брому пришли барбитураты. Их эффективность объясняет некоторое замедление в развитии науки о бессоннице. На бессонницу не смотрели как на состояние, которое следует лечить так же, как лечат другие болезни. К бессоннице относились как к симптому других болезней, который устраняется подходящим снотворным. Нарушения сна объясняли болезнями тела и неврастенией или как-нибудь иначе, связывая с тревожностью и повышенной чувствительностью.
