В первую восстановительную ночь он проспал 15 часов. «Отдача» сна продолжалась и две последующие ночи, но общая продолжительность восстановительного сна составила лишь 24 % «сна утерянного», а его структура характеризовалась следующим образом: восстановилось лишь 7 % I и II стадий (легкий сон), зато 46 % стадии III, 68 % стадии IV и 53 % парадоксального сна (ПС). Отсюда возникла гипотеза, что стадии III и IV, а также ПС, являются, видимо, самыми необходимыми для мозга. Вот интерпретация этих данных Хорном (по моему мнению, совершенно не верная — как будто он имеет дело с инсомнией при болезни Морвана):
— существуют так называемый «облигатный» сон, который полностью «восстанавливается» при депривации, поскольку служит для «восстанавления» головного мозга, «утомленного» долгим дневным бодрствованием. Речь идет о IV стадии и парадоксальном сне: это и есть своего рода «ядро сна», сконцентрированное в первые ночные часы (Рис. 6);
Рис. 6. Ядро глубокого медленного сна (по Хорну)
— и «факультативный» сон, реализующийся во вторую половину ночи. При наличии позитивной мотивации — без него можно и обойтись (Рис. 7).
Рис. 7. Пропорциональная зависимость между представленностью стадии IV и предшествующим бодрствованием (по Webb и Agnew)
Каковы же результаты лишения сна?
Первый вывод из экспериментов по лишению сна — это отсутствие соматической реакции. Считается, что восстановление после физического утомления, высвобождение гормона роста в начале сна или увеличение глубокого медленного сна, вызванное физическими упражнениями, связаны не с самой депривацией сна, а с гипертермией (повышением температуры тела), ею вызванной. В самом деле, те же самые симптомы возникают и при тепловой нагрузке при пребывании в горячей бане. Тогда появляется соблазн предположить: что только сон с медленными волнами (стадии III и IV) способен вызывать вероятные процессы восстановления (перезарядку нейромедиаторов, прорастание дендритов и т. д.). Пропорциональная зависимость между количеством стадии IV и продолжительностью предшествующего бодрствования позволяет думать, что «дефицит, созданный продолжительным бодрствованием, должен быть восполнен, а нарушенное — восставлено» (Рис. 7).
То, что мы только что описали, доказывает, что физиология не может всё разрешить в одиночку, ей требуется дополнительная поддержка в виде новых открытий и клинических случаев; так, мы показали, что возможно непрерывное четырехмесячное бодрствование без значительных нарушений в организме. Вышеописанные нарушения, вызванные депривацией сна, связаны с персистенцией (упорной работой) гипнических механизмов, которые при депривации не могут нормально функционировать, в то время как их выключение при болезни Морвана — таких симптомов не вызывает. Это еще раз доказывает, что клиника — лучший союзник физиологии благодаря бесконечным открытиям иммунологических, вирусологических и других механизмов, которые могут подавлять или облегчать бесчисленные мозговые функции.
Фатальная семейная инсомния (ФСИ)
После агрипнии при болезни Морвана самой знаменитой стала фатальная семейная инсомния (ФСИ), причину которой нашел Стэнли Прузинер (и получил за это Нобелевскую премию). Эта болезнь вызвана не вирусом, но белком прионом, который также является причиной губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота («коровьего бешенства»), овечьей дрожи и болезни Кройцфельдта-Якоба. ФСИ — болезнь, поражающая людей, в основном, после пятидесяти, встречается очень редко, ею болеет всего около сотни людей в мире. Потомки таких больных имеют 50 % риска заболеть ею (для остального населения риск составляет всего лишь 1 на 30 миллионов).
Симптомы ФСИ вполне типичны: у больного учащено дыхание, зрачки постоянно сужены (до размеров булавочной головки), у мужчин проявляется сексуальная слабость (у женщин возникает менопауза). Наблюдается короткий сон, затрудненное засыпание, в конце концов сон полностью исчезает. По мере потери сна (в отличие от болезни Морвана) состояние больного прогрессивно ухудшается. Больной теряет чувство равновесия и больше не может ходить без посторонней помощи. Появляются нарушения сознания. В среднем через 15 месяцев от начала болезни больные впадают в терминальную кому. За минувший век зарегистрировано 30 больных ФСИ, из них 14 — между 1973 и 2000 годами. Несмотря на открытие приона, никакого лечения пока не найдено.
Таким образом, в случае ФСИ вслед за инсомнией быстро развиваются системные нарушения (атаксия, затем кома), и не удается, как при болезни Морвана, наблюдать идиопатическую (изолированную) агрипнию.
Глава 3
Циркадианная и фармакологическая регуляции бодрствования
Цикл бодрствование — сон
Вот три принципиальных механизма этого цикла в порядке их появления на эволюционной сцене:
— циркадианные часы отвечают за временну́ю структуру цикла. Это внутренние суточные часы, укладывающиеся в период чуть менее
[22] 24 часов;
— реактивный гомеостаз — мы знаем по опыту, что если не спать всю ночь, то сон, следующий за таким 36-часовым бодрствованием (день, ночь и еще один день), будет и более продолжительным, и более глубоким. Существует, следовательно, механизм реактивного гомеостаза, который изменяет количество и качество сна в зависимости от продолжительности предшествующего бодрствования;
— и наконец, ультрадианный ритмоводитель — ночной сон прерывается каждые 90 минут двадцатью минутами (в среднем) парадоксального сна (или сновидений). Следовательно, существует ультрадианный ритмоводитель, отвечающий как за онейрические картины, так и за мышечную атонию (или катаплексию) парадоксального сна.
Циркадианные часы и возникновение предиктивного гомеостаза
Когда три с половиной миллиарда лет назад в первичном океане зародилась жизнь (прокариоты), возник механизм «интернализации (усвоения) космического времени». Наряду со случайными изменениями внешней среды, на которые должны были реагировать первые клетки, существовали и периодические, предсказуемые изменения, вызываемые вращением Земли вокруг своей оси и ее обращением вокруг Солнца.
На фоне этих периодических изменений естественный отбор сформировал механизмы, позволяющие предвидеть время, наиболее подходящее для фотосинтеза (когда солнце в зените), чтобы заранее запустить процесс синтеза определенных белков. Такая «интернализация космического времени», возникшая у одноклеточных существ, ответственна за предиктивный (опережающий) гомеостаз, играющий значительную роль и в нашей жизни. Так, именно к трем часам утра, когда у человека самая низкая температура тела, запускается целый каскад процессов синтеза и высвобождения CRH (кортиколиберина) и АСТН (кортикотропного гормона). Благодаря такому опережению по утрам у нас в крови повышен уровень глюкокортикоидов, что позволяет противостоять различным жизненным вызовам и опасностям (найти женщину, убить врага!).
