Сон – это не просто покой

Когда израильский исследователь Перетц Лави задумался над экспери­ментами Аллена Рехтшафена, не дававшего крысам спать, он пришел к выводу, что крысы погибли в конечном счете от того, что в их организме нарушилась «регуляция и стабильность внутренней среды». Лави под­разумевает под этим не только температуру тела, явно вышедшую из под контроля, но и настройку многих других жизненно важных систем, таких как жировой и энергетический обмен веществ и иммунная защи­та. Температура тела – лишь наиболее явный показатель нарушенного равновесия. «Без сна система разлаживается, что может приводить к смерти», – заключает Лави.

Возможно, крысам не хватало смены сна и бодрствования, задававшей ритм их жизни. Очень многое указывает на то, что едва ли не все живые существа организованы ритмически. В частности, это означает, что за фа­зами активности у них непременно должны следовать периоды покоя. Оче­видно, эти регулярные подъемы и спады помогают организмам сохранять внутреннее равновесие. Ведь для сложных систем, судя по всему, особенно важна возможность время от времени «выключаться». В живом организме идут параллельно бесчисленные процессы, многие взаимно влияют друг на друга и нуждаются в тонком согласовании, и в то же время каждый из них должен постоянно сохранять собственную стабильность.

Нетрудно догадаться, что такая система легко выходит их равновесия, если ее отдельные составляющие начинают играть не по правилам. Поэто­му для организмов жизненно важна синхронизация физиологических про­цессов. И огромную роль в этом играет чередование активности и покоя.

Уже цианобактерии, или сине‑зеленые водоросли, – крошечные одноклеточные существа без клеточного ядра, считающиеся одними из первых обитателей Земли, имеют внутренние часы. В определенное время суток они запасают значительно больше углерода, чем в другие часы. Делятся они также преимущественно в одно и то же время. Все их гены активизируются в повторяющемся суточном ритме. Внутренние часы есть у многих других одноклеточных, не говоря уже о растениях и животных. Их биологические хронометры не только служат поддержа­нию внутренней гармонии, но и помогают приспособиться к астроно­мически заданной смене дня и ночи.

Итак, можно спорить о том, что появилось первым: сложная жи­вая регулирующаяся система с чередованием подъемов и спадов или организм, способный благодаря встроенным часам достаточно точно предсказывать периодические колебания внешних природных условий. В любом случае именно в этой циклической смене активности и покоя следует, вероятно, видеть природу сна.

Сон – это далеко не только покой. Конечно, для активного днем ор­ганизма имеет смысл ночной отдых – идет ли речь о человеке, пчеле или бактерии. Но это еще не значит, что ему нужен сон. Многие живот­ные активны круглые сутки, чередуя активность с периодами сна – на­пример, кошки, морские свинки и мыши‑полевки, а также черви.

Самое важное свидетельство того, что сон – это не просто заполнение фаз покоя, состоит в его гомеостатической регуляции, то есть в том, что ор­ганизм старается поддерживать потребность в сне на постоянном уровне: тот, кто долго не спал, вынужден потом наверстывать упущенное и спать дольше, даже в неподходящее время суток. Следовательно, есть нечто, для чего организму недостаточно просто покоя. «Покой не может приспосаб­ливаться к обстоятельствам, а сон может», – говорит Ирен Тоблер.

Итак, чередование покоя и активности – очень древний биологичес­кий принцип, который и у современного человека отражается в сравни­тельно жестком суточном ритме внутренних часов. В какой‑то момент эволюции – вероятно, когда появились первые сложные животные, име­ющие нервную систему и вынужденные координировать свой рост и ра­боту множества разнообразных органов – к этому ритму добавился сон.

Предпочтительным временем его работы стали заданные биологически­ми часами периоды покоя. Именно тогда, вероятно, за этим состоянием закрепились многие важные физиологические функции. Так постепенно сложилось то, что мы сегодня называем сном. «Это как с дыханием и ре­чью», – замечает Ян Борн. «Природа соорудила дыхательные пути для дыхания, и лишь потом догадалась использовать их еще и для речи».

Какая из многих функций сна является первичной, то есть исходной и, следовательно, самой важной – не знает никто. Но, судя по всему, сон очень рано включил в свою программу регуляцию баланса между кровообращением и обменом веществ, которая важна, в частности, для поддержания нормальной температуры тела. У позвоночных сложным циклическим процессом обмена веществ ведает мозг со своими при­датками, вырабатывающими гормоны, и работающей на бессознатель­ном уровне вегетативной нервной системой. После того, как чикагский невролог Карине Шпигель в 1999 г. доказала, что у здоровых молодых людей, вынужденных обходиться четырьмя часами сна в сутки, уже че­рез неделю наблюдаются болезненные изменения углеводного обмена и гормональной системы, стало окончательно ясно: без сна организм выходит из равновесия. Просто покоя ему недостаточно.