Утро вечера мудренее - [11]

На активность спящего мозга обращали внимание давно, задолго до открытия быстрых движений глаз. В уже цитировавшейся нами статье «Сон» И. Р. Тарханов специально подчеркивает, что во сне не спят центры дыхания и кровообращения, находящиеся в мозгу, не спят центры речи, ибо во сне мы разговариваем, не спят центры внимания, слуха, обоняния, не спит, наконец, мозжечок, о чем свидетельствуют различные случаи сомнамбулизма, когда спящие люди «производят самые рискованные мышечные акты на крышах домов, чистые чудеса эквилибристики», а также то, что усталые солдаты спят на ходу, а птицы — стоя на одной ноге. Что же тогда спит? Перебрав все, Тарханов приходит к заключению, что «вполне засыпают только те его части, которые составляют анатомическую основу сознания». Вот почему «сон может быть лучше всего охарактеризован как время полного отдохновения сознания».

В начале XX века, когда были написаны эти строки, науке уже было хорошо известно, что всякая функция имеет свое представительство в мозгу. Раз функция отправляется — мозговой ее центр работает, спит функция — должен спать и центр. Тарханов еще не знал, что составляет анатомическую основу сознания, мы же знаем, что искать ее надо в верхних отделах ствола и задних отделах гипоталамуса. Спит ли она? Если бы это было так, мы не могли бы запомнить своих сновидений, а возможно, и видеть их; мать бы не услышала плач своего ребенка, сиделка — стон больного, животное — приближающуюся опасность. Да и вполне ли спит само сознание? Разве не говорит оно нам, когда мы готовы закричать от страшного видения: не надо бояться, ведь это только сон.

Когда восходящую активирующую систему раздражают током, на электроэнцефалограмме появляется плоская линия, спящее животное просыпается, а бодрствующее настораживается. У бодрствования (которое мы здесь удобства ради отождествили с сознанием) один центр, у сна — несколько. Гипногенная зона, которую открыл Гесс, находится в области переднего гипоталамуса и перегородки. Еще одну, в нижней части ствола, нашел Моруцци. Там же через некоторое время обнаружилась и третья зона. Потом в соседних отделах нашли четвертую и пятую. Но среди этих зон, связанных исключительно с медленным сном, есть главная, ведущая: таламокортикальная система. Это она запускает синхронизацию и погружает нас в дремоту. Остальные зоны и отделы выполняют подсобную роль. Что же касается быстрого сна, то у него в мозгу один только центр — ретикулярные ядра варолиева моста.

И вот все эти зоны и центры, все отделы и подотделы, связанные со сном и не связанные, с наступлением сна сами-то и не думают засыпать и выключаться. Они просто переходят на иной режим работы. Ни отделы не отдыхают во сне, ни нервные клетки, причем их поведение во многом определяется уровнем активности во время бодрствования. Нейрофизиолог А. Б. Коган изучал работу нейронов в теменной коре кошки и установил, что если при бодрствовании частота импульсации нейрона была ниже средней, то в медленном сне она в большинстве случаев увеличится, а если выше средней, то уменьшится. Тот же нейрон в быстром сне поведет себя иначе: если была в бодрствовании частота низкой, то в быстром сне она будет еще ниже, а если была высокой — будет еще выше. Средняя частота импульсации всех нейронов с наступлением медленного сна снижается, по сравнению с бодрствованием, на 17 процентов, а с наступлением быстрого — увеличивается на 15 процентов.

Кроме частоты импульсации у нейронной активности есть еще одна характеристика — последовательность импульсов, или их рисунок. У каждой анатомической структуры рисунок свой — у сетчатки глаза один, у гипоталамуса другой, у гиппокампа третий. Особенно интересен рисунок у коры и таламуса — главной гипногенной системы. И в быстром сне и во время бодрствования он одинаков: нейроны разряжаются одиночными импульсами, выдерживая между разрядами нерегулярные интервалы. Как только начинаются быстрые движения глаз, частота импульсов усиливается, точь-в-точь как при бодрствовании, когда мы начинаем во что-нибудь всматриваться. Но это и не удивительно: во время быстрых движений глаз мы всматриваемся в образы наших сновидений. Как замечает нейрофизиолог Л. М. Мухаметов, судя по всему, кора и таламус работают во время быстрого сна и бодрствования одинаково, а психологические различия между этими фазами определяются другими структурами. Как бы то ни было, если те, кто считает быстрый сон третьей формой жизни, и хватили немного через край, то те, кто называет его бодрствованием, обращенным внутрь, попали в самую точку.

ВОЛНЫ НАКАТЫВАЮТСЯ НА БЕРЕГ

Интересно наблюдать как за динамикой нейронной активности, так и за узорами биопотенциалов, например за распространением дельта-волн. Волны эти возникают сначала в коре, а потом в стволовой части мозга. В коре они тоже появляются не во всей сразу: электроды регистрируют их сначала в передних отделах сенсомоторной и теменной коры, а затем уж, через несколько секунд, в других местах. С передних отделов все начинается неспроста: у них самые тесные связи с гипногенными зонами. Ритмы сна распространяются не только спереди назад, но и снизу вверх. В наружных слоях коры еще господствуют сонные веретена, а глубинные уже охвачены дельта-волнами. Таким образом, как пишут Н. Н. Демин, А. Б. Коган и Н. И. Моисеева в своей книге «Нейрофизиология и нейрохимия сна», «развитие сна проявляется в последовательном изменении пространственно-временных отношений» и напоминает прилив, «когда волна за волной накатываются на берег и каждая последующая волна покрывает сушу намного дальше предыдущей».