Что такое сон с научной точки зрения ученых
LiveInternetLiveInternet
—Рубрики
—Музыка
—
—Поиск по дневнику
—Подписка по e-mail
—Постоянные читатели
—Сообщества
—Трансляции
—Статистика
Как наука объясняет сновидения?
Сновидения занимают в среднем два часа ночного сна, длящегося 7,5 часов. Сны видят все, но многие люди не запоминают своих снов. Если спящего разбудить посреди быстрого сна, он вспомнит очень яркий сон. Если его разбудить через 5 минут после окончания периода быстрого сна, у него останется лишь смутное воспоминание о сновидении, а если его разбудить через 10 минут, он вообще ничего не вспомнит.
Нередко во сне мы видим самые неожиданные, иногда забавные, порой страшные, а то и нелепые картинки и события. Проснувшись, мы удивляемся: “Приснится же такое!” А некоторые, припоминая увиденное, усматривают в нём какой-то загадочный, может быть, пророческий смысл. И пытаются найти ему истолкование.
Во все времена, начиная с глубокой древности, люди задумывались о значении сновидений. Содержание снов считалось существенным в интерпретациях прошлых и текущих событий, а также предсказании будущего. К примеру, вавилонский царь Навуходоносор (605-562 гг. до Р. Х.) требовал для себя не только объяснения снов, но и напоминаний о своих более ранних снах, о которых он со временем мог забыть. Это была не просто прихоть имеющих власть, но тот вид потребностей человека, что связаны с его природой: не оставлять без внимания загадочность встретившегося явления, тем более, что оно напрямую связано с самим человеком и сопровождает его в течение всей жизни.
Как наука объясняет сновидения?
На протяжении XX столетия психологи пытались найти научное объяснение сновидений. Учёные давно уже высказывали мысли о том, что в сновидениях нет ничего загадочного, что они представляют собой результат оживления во сне реально пережитого.
Основатель психоанализа австриец Зигмунд Фрейд предполагал, что сновидения символизируют бессознательные потребности и беспокойства человека. Он утверждал, что общество требует от нас подавлять многие из наших желаний. Мы не можем воздействовать на них и порой вынуждены скрывать их от самих себя. Это нездоровое и подсознательное стремление обрести равновесие, представить свои желания сознательному разуму в виде снов, находя таким образом выход подавляемым потребностям.
Швейцарский коллега Фрейда Карл Густав Юнг видел различные образы сновидений как полные значения символы, каждый из которых может быть по-разному интерпретирован в соответствии с общим контекстом сна. Он верил, что в состоянии бодрствования подсознание воспринимает, интерпретирует события и опыт и учится по ним, а во время сна сообщает это ”внутреннее” знание сознанию посредством системы простых визуальных образов. Он попытался классифицировать образы сновидений по их символическому значению. Он верил, что символы в системе образов сновидений присущи всему человечеству, что они были сформулированы в течение эволюционного развития человеческого мозга и передавались через поколение по наследству.
Лучше всего этот взгляд выразил И. М. Сеченов, назвавший сновидения ”небывалой комбинацией бывалых впечатлений”.
Полностью постичь внутренний механизм, физиологию сновидений помогло учение о высшей нервной деятельности, и в частности раскрытие особенностей процесса торможения. Опыты показали, что переход нервной клетки коры головного мозга из состояния возбуждения к полному торможению и обратно совершается через ряд промежуточных, так называемых гипнотических фаз. Когда сон глубок, сновидений не бывает, но, если по тем или иным причинам сила тормозного процесса в отдельных клетках или участках мозга ослабевает и полное торможение сменяется одной из переходных фаз, мы видим сны. Особенно интересна парадоксальная фаза. Находящиеся в этой фазе клетки отвечают на слабые раздражения значительно сильнее, чем на сильные, а иногда на последние вовсе перестают отвечать. Для находящихся в парадоксальной фазе корковых клеток полустёршийся отпечаток давнего переживания или впечатления может сыграть роль слабого раздражителя, и тогда казавшееся давно забытым пробудит в нашем мозге красочный и волнующий образ, который мы видим будто наяву.
На фоне различного торможения во время сна нередко ярко вспыхивают те тлеющие в нашем мозге возбуждения, которые связаны с желаниями и стремлениями, настойчиво занимающими нас в течение дня. Этот механизм (который физиологи называют оживлением дремлющих доминант) лежит в основе тех нередких сновидений, когда мы видим реально исполнившимся то, о чём наяву лишь мечтаем.
Почему в сновидениях всё так прихотливо и запутано, почему в калейдоскопе сонных видений редко можно уловить какую-то логику? Это объясняется особенностями мозговой деятельности во время сна, которая резко отличается от упорядоченной работы мозга в состоянии бодрствования. Когда человек бодрствует, ясное, критическое отношение к окружающему, собственным поступкам и мыслям обеспечивается согласованной работой коры больших полушарий как единого целого. Во сне же мозговая деятельность становится хаотичной, несвязанной: подавляющая масса коры головного мозга находится в состоянии полного торможения, кое-где в неё вкраплены участки нервных клеток, находящихся в одной из переходных гипнотических фаз; к тому же тормозной процесс движется по коре, и там, где только что было полное торможение, вдруг происходит частичное растормаживание, и наоборот. То, что происходит в это время в мозге, можно сравнить с картиной тёмного августовского неба, на котором то тут, то там вспыхивают, перебегают и гаснут огни небес.
Из чего «склеиваются» сновидения?
Во время сна информация извне в мозг практически не поступает (глаза спящего закрыты, слух становится не полным). Но в это время мозговая деятельность переключается на так называемую внутреннюю информацию.
Мозг ищет связь между собой и информационными потоками и выстраивает их картинно. Происходит это наподобие занятию, когда преподаватель из ключевых слов «дом», «убийство», «зеленый», «ромашка», «тень», «завивка», «кофе», «жалость» предлагает ученикам составить рассказ. Даже в этом случае при наличии одинаковой исходной информации рассказы людей будут отличаться друг от друга. Фантазия и логическое мышление у каждого индивидуума индивидуальны; схожие в общем, но они расходятся в мелочах.
Таким образом, все без исключения детали сновидения можно найти в остатке предыдущего дня. Трудность заключена в том, что мы не в состоянии все запомнить; большинство из нас не помнит даже характерные черты прошедших суток. Мы не можем вспомнить, что мы делали.
Большую запутанность привносит и переворачивание слов в понятия с противоположными значениями. К примеру, виденный столб может всплыть как столб пыли. Тем более что человек может для себя индивидуально некоторые вещи ассоциировать с чем-то другим. Такое более характерно для жаргонных слов; например, если в действительности человек видел дуб, то в сновидении это может перейти на качество способностей некоей виденной персоны. И все же основная доля выпадает на реальную информацию, поступившую вчера, как один к одному.
Во сне при сортировке остатков дня наш мозг находится под тяжестью этих чувств, стараясь представить видение, подверженное логике, но из-за тревог, мешающих ему, он сбивается. Какой-то образ, действие искажается. Нам снится кошмар, и это обязательно должно служить сигналом о пересмотре нашего отношения к прежним чувствам. Наступает момент, когда необходимы экстренные действия. В противном случае возможны повторения, зацикливание, психические расстройства, когда для возвращения в исходное положение потребуется значительно больше средств, времени и сил.
Какова роль сновидений в жизни человека?
Приведем некоторые теории, имеющие под собой определенную логику.
1. Цель сновидений заключена в сортировке информации на нужную и бесполезную и в раскладывании «нервных следов» отложений информации по местам. Подобно магнитофонной записи, которую мы стираем, когда она нам больше не нужна, и в последующем записываем на ее месте что-либо другое. В нашем случае информацию следующего дня.
2. Визуальное построение сновидения есть проверка, упражнение мозга перед бодрствованием, которая выражена в способности его за короткий срок из бессвязных деталей сделать последовательно построенный фильм, по сюжету которого можно проверить правильность его работы, степень возможной перегруженности.
4. Сновидения выполняют важную роль переходной стадии от сна к бодрствованию.
Сновидения могут воздействовать на организм человека довольно странным образом. На влияние сновидений на человека обратили внимание еще древние. Занимавшийся врачебной деятельностью Гален столкнулся с пациентом, которому снился сон, где нога казалась ему каменной. Спустя какое-то время наступил паралич ноги. Французский невропатолог Лермит встретился с другим примером. Пациент в сновидении ощутил укус змеи в ногу. По истечении нескольких дней на том месте образовалась язва. Таких примеров множество. Или не менее яркие примеры того, как «подсознательный разум» реально помогает решать некоторые проблемы во сне (хотя бы вспомним всем известный факт открытия Менделеевым периодической таблицы). Возможно, таким удивительным образом проявились скрытые в памяти реально существующие внутренние ощущения из событий предшествующего дня.
Что такое сон и зачем он нужен? Физиология, структура, функции сна
Неслышными шагами подходит он ко мне – приятнейший из воров, и похищает мысли мои, и я застываю на месте… Фридрих Ницше
Каждую ночь все мы засыпаем и спим до утра. Примерно по 8 часов в сутки и около 25 лет за всю свою жизнь. Сон жизненно необходим, притом человек должен спать каждый день и на протяжении достаточного количества времени.
В некоторых случаях мы оказываемся лишены положенной порции сна – например, из-за ночного дежурства на работе. Даже одна ночь без полноценного отдыха ухудшает самочувствие, настроение и работоспособность. Не спать две, три и более ночей подряд – крайне сложно и еще более вредно.
Задокументированный мировой рекорд отсутствия сна составляет 11 дней, он был поставлен полвека назад молодым американцем Рэнди Гарднером. К исходу эксперимента отважный естествоиспытатель находился в состоянии психоза, страдал галлюцинациями и не помнил своего имени. Если вообще не давать человеку спать, примерно через 2 недели он может погибнуть от тяжелых нарушений работы мозга. Зачем нужен сон, чем обусловлена его исключительная важность и что это вообще такое?
Что собой представляет сон
В это сложно представить, но на сегодня абсолютного определения сна не существует. Если дать приблизительное описание термина, то сном называют нормальное физиологическое состояние, при котором у человека понижена реакция на окружающий мир и целью которого является отдых и восстановление.
Раньше люди весьма примитивно представляли себе физиологию сна. Они считали, что во время сна душа покидает тело и путешествует по свету (глобальному информационному полю? астральному миру?). То, что она видит на протяжении своего «путешествия», человек запоминает как сновидения. Сейчас можно с уверенностью говорить о том, что в астрал мы во сне не выходим. Однако происхождение сна все равно полно загадок. Человечеству десятки тысяч лет, и за это время мы так и не выяснили, что такое сон! Сомнология – наука о сне – возникла лишь около 50 лет назад, и за это время, несмотря на достаточно бурное свое развитие, она еще не успела дать ответы на вопросы о физиологии сна и его функциях.
По факту совершенно очевидными являются лишь три вещи.
Тонкости ученым пока неизвестны. Однако они смогли изучить структуру сна и описать некоторые процессы, происходящие в организме то время, когда человек спит.
Структура сна
Большинство людей спят один раз в сутки, ночью. Со стороны сон выглядит достаточно монотонно, предсказуемо, даже скучно: человек ложится вечером в постель, закрывает глаза и остается в постели до утра. Однако на самом деле сон – явление очень динамичное. Это было доказано исследованием процессов, которые происходят у спящих в мозгу.
Ни для кого не секрет, что организм человека производит слабое электричество. При работе сердца, мышц и других органов возникает электромагнитное поле. Особенно активным «электрогенератором» является головной мозг. Его биоэлектрическая активность значительно меняется на протяжении ночи. Изучение этой активности при помощи энцефалографии и позволило специалистам узнать о структуре сна и выделить его циклы, фазы и стадии.
Обычная продолжительность ночного сна составляет 7-8 часов. Этот период состоит из нескольких (4-5) одинаковых «кусочков», которые называются циклами. Каждый цикл включает определенную последовательность фаз и стадий.
После того как человек засыпает, он погружается в фазу медленного сна. «Медленным» такой сон назван потому, что на его протяжении глаза человека под закрытыми веками совершают медленные плавающие движения.
I стадия медленного сна (иногда ее также называют дремотой) наступает сразу после засыпания. Это самый поверхностный сон, который легко потревожить; если разбудить человека во время I стадии сна, он зачастую отрицает, что успел уснуть. По времени I стадия длится не более 5% от продолжительности всего сна.
II стадия медленного сна, во время нее на энцефалограмме спящего появляются специфические феномены – «сонные веретена» и «К-комплексы». В одном недавнем исследовании была определена их связь с состоянием памяти, хотя окончательно их функция еще не ясна. Во II стадии сон постепенно углубляется, хотя это – все еще поверхностный сон. Его длительность достигает до 60% от всего времени сна.
Ранее в медленном сне выделяли еще две глубоких стадии – III и IV. Однако не так давно Американская Академия Медицины сна объединила их в одну – дельта-сон, или медленный глубокий сон. Он наступает после II фазы. В это время у человека максимально снижаются температура тела и частота сердцебиений, падает тонус мышц, выделяются многие важные гормоны. Это самый глубокий сон, разбудить человека в этот период сложнее всего. На протяжении дельта-сна у спящего возникают первые сновидения, а еще эта стадия – самая уязвимая для различных нарушений. Именно при расстройствах дельта-сна у человека возникают лунатизм, ночные ужасы, энурез, разговоры во сне.
После дельта-сна наступает быстрый сон (REM-сон, стадия сна с быстрыми движениями глаз). Момент перехода можно определить даже в том случае, если человек не «подключен» к энцефалографу. Достаточно просто посмотреть на спящего со стороны. Во время быстрого сна возникают быстрые движения глаз. Состояние мозга спящего в это время напоминает таковое при бодрствовании, учащается дыхание и сердцебиение. В быстром сне человек видит наибольшее количество сновидений, и если разбудить его в эту фазу, он их очень хорошо помнит. Однако в целом пробуждение при быстром сне почти так же затруднено, как и при глубоких стадиях медленного сна.
Интересная особенность быстрого сна заключается в том, что у спящего падает тонус мышц тела – фактически он становится парализован. Предполагается, что назначение этого феномена в том, чтобы человек не повторял движения, которые он совершает в своих сновидениях.
После окончания стадии быстрого сна завершается и весь «сонный» цикл. Мозг на короткое время подбуживается, а затем переходит к следующему циклу, который включает идентичную последовательность фаз.
Один цикл длится около 90 минут. Именно поэтому утреннее пробуждение легче всего происходит тогда, когда с момента засыпания происходит количество времени, кратное 1,5 часам. Человек просыпается на границе двух циклов сна, когда его сон наиболее поверхностный, и перейти к бодрствованию легче всего.
Функции сна
На вопрос о том, зачем нужен сон, каждый ответит: чтобы организм отдохнул! Но отдыхает ли он на самом деле?
Да, во сне расслабляются мышцы, снижается скорость обменных процессов, все органы работают вполсилы. Но изменения, происходящие в мозге спящего, не позволяют сказать, что нервная система тоже отдыхает.
Есть такое выражение: «Смена деятельности – лучший отдых». Для головного мозга сон – это всего лишь смена деятельности, но никак не расслабление. Всю ночь в нервных центрах кипит работа – мозг реализует функции сна.
Итак, зачем человек должен спать?
Нарушения сна
Сон человека может пострадать от разных внутренних и внешних причин. Всего по современной классификации существует 89 болезней сна. Их изучает наука сомнология.
Среди заболеваний сна наиболее часто встречаются разные виды бессонницы (10-15% населения – хроническая бессонница, до 40% – эпизодическая), храп (треть взрослых людей), синдром обструктивного апноэ сна (4-7%), синдром беспокойных ног. Реже сомнологи сталкиваются с другими расстройствами.
Есть и заболевания, которые ни разу не встречались большинству докторов – до того они редкие. Например, существует генетическое расстройство под названием фатальная семейная бессонница. За всю историю медицины случаи этой болезни были зарегистрированы у представителей лишь 40 семей в мире.
В нашей стране сомнология только начинает развиваться. Всего на территории России существует около 50 сомнологических центров, кабинетов и лабораторий сна – для сравнения, в США их около 5000.
С различными «сонными» расстройствами лучше обращаться напрямую к специалистам-сомнологам. Они знают, как именно диагностировать те или иные заболевания и что делать, чтобы каждый пациент вернул себе способность хорошо и крепко спать.
Наука во власти сна
Что такое сон?
Две тысячи лет человечество удовлетворялось мудростью Аристотеля, гласившей, что сон — это полпути, пройденные к смерти. Две тысячи лет лишь философы упражнялись в определениях сущности иллюзорного мира сна. Ситуация изменилась только тогда, когда вместилищем души и разума стали считать мозг. В результате распространения теорий Дарвина и Фрейда с человека сдернули пелену божественности и начали изучать механизмы (слово-то какое неживое!) функционирования организма и мозга. Это было время необыкновенной веры в науку. Организм в представлениях ученых виделся сложным автоматом. Казалось, стоит лишь понять, какие винтики и шестеренки слагают этот автомат — и откроется тайна жизни и разума. И ничего чудесного! Томас Эдисон вложил свои капиталы в разработку новой тогда рентгеновской техники: ему очень хотелось просветить волшебными лучами голову, чтобы увидеть воочию, как работает мозг. И он раз за разом просвечивал рентгеновскими лучами свою голову. Несмотря на то, что Эдисон ничего особого не увидел, его эксперименты воспринимались публикой как нечто забавное, но естественное. Ведь мозг утвержден был ведущей структурой мыслительного процесса и, естественно, его остановки — сна.
Долгое время считали, что сон — это просто отдых для перегруженной машины мозга, предохраняющий его от преждевременного износа. Кроме мозга во время сна отдыхают натруженные мышцы, кости. Эта простая теория не согласуется, однако, с фактами.
Еще в середине ХХ века подсчитали: метаболизм мозга спящего человека лишь на 10-15% ниже, чем во время неглубокой дремы. А уставшие мышцы могут отдохнуть и просто в состоянии покоя. Получается, что организму нет никакой нужды проводить треть жизни беззащитным и голодным. Только ради десятипроцентной эффективности отдыха естественный отбор не стал бы рисковать целой особью. Действительно, животное во время сна не способно среагировать на опасность, быстро сориентироваться — а коварный враг всегда совершает свои черные дела под покровом ночи. Естественный отбор должен был бы озаботиться проблемой беззащитности спящих. И вместо различных сложных устройств типа нор, гнезд, безопасных убежищ для сна сотворить универсальный тип чутко дремлющего животного. Однако естественный отбор почему-то этим не занялся.
Эти подсчеты и рассуждения приводят к выводу, что сон — это не просто отдых, а особое состояние мозга, которое отражается в специфическом поведении животного. Спящее животное, во-первых, принимает характерную для вида сонную позу, во-вторых, его двигательная активность резко снижается, в-третьих, оно перестает реагировать на внешние раздражители, однако способно в ответ на внешнюю или внутреннюю стимуляцию проснуться. Следуя этим внешним признакам сна, окажется, что спят очень многие животные, как высшие, так и низшие.
Жирафы спят на коленях, заворачивая шею вокруг ног; львы лежат на спине, сложив передние лапы на груди, крысы укладываются на бок, а хвостик закручивают к голове. Так же спят и лисы. Летучие мыши засыпают, только подвесившись вниз головой. Как спят кошки, видел любой человек — на боку с вытянутыми лапками. Коровы спят стоя и с открытыми глазами. У дельфинов и китов два полушария мозга спят по очереди. А иначе водное млекопитающее может «проспать» вдох и задохнуться.
Столь же разнообразны и «сонные» привычки птиц. Но в отличие от млекопитающих у птиц сохраняется большая двигательная активность и мышечный тонус. Для того чтобы заснуть, птице не обязательно ложиться, она может спать и стоя, и сидя на яйцах. Кроме того, многие птицы спят на лету. Иначе во время трансокеанических перелетов и без того измученной птице пришлось бы еще и без сна обходиться. Мигрирующие птицы спят так: каждые 10-15 минут в середину стаи залетает одна из птиц и чуть-чуть шевелит крыльями. Ее несет воздушный поток, создаваемый всей стаей. Потом ее место занимает другая птица. Могут птицы спать не только на лету, но и «на плаву»: утки спят, не вылезая на берег. А попугаи спят, повиснув на ветке вниз головой.
Как выяснилось, спят не только теплокровные животные, но и холоднокровные — ящерицы, черепахи, рыбы. Раньше считалось, что холоднокровные животные просто замирали с наступлением холодной ночи, а вовсе не спали. Действительно, температура окружающей среды снижается, вместе с ней снижается и температура тела животного, падает уровень метаболизма, животное становится вялым и, как следствие, засыпает. Оказалось, однако, что дело не только в снижении уровня метаболизма. При постоянной температуре рептилии тоже засыпают.
Засыпают и раки, и насекомые, причем их сон отвечает тем внешним критериям, которые определены для высших животных. Пять лет назад Джоан Хендрикс в Пенсильванском университете удалось снять на видео, как спят мушки дрозофилы. Оказалось, что ночью они засыпают на 4-5 часов, да еще и днем сиесту устраивают часа на полтора, а всего за сутки маленькие фруктовые мушки спят около 8 часов. При этом перед сном они расползаются каждая на свое отдельное место, отворачиваются головой от пищи, ложатся на брюшко и замирают. Только ножки подрагивают, и брюшко ритмично раздувается в такт дыханию. Чем не сон усталого человека?
Сон у животных, как показали многочисленные исследования последних лет, связан с так называемыми циркадными ритмами. В организме живого существа существуют специальные «биологические часы», но их циферблат обычно чуть больше или меньше 24 часов, это время и составляет циркадный цикл. Эти часы «заводятся» специальными фотозависимыми белками. Дневной свет активизирует светочувствительные рецепторы, возбуждение передается группе нейронов мозга с работающими часовыми генами. Часовые гены синтезируют специальные белки, и функция этих часовых белков — тормозить работу часовых генов! Получается саморегуляторная обратная связь: чем больше синтезировано часовых белков, тем меньше работает часовых генов. И так до тех пор, пока работа часовых генов не остановится и синтез белков не прекратится. С течением времени эти белки разрушаются, и работа часовых генов возобновляется. Циркадный цикл настроен обычно на длину светового дня.
Однако сон — более сложное явление, чем проявление циркадных ритмов. Ведь и животные, и человек засыпают и при отсутствии смен освещенности. Это явление основатель науки о циркадных ритмах Юрген Ашофф еще в 1962 году проверил на своих сыновьях. Он предложил им провести в темноте двое суток. В течение этого времени дети нормально засыпали, хотя суточный ритм сдвинулся на полчаса. Эти исследования впоследствии подтвердились многократными экспериментами. Впрочем, их можно было и не подтверждать специально: животные Заполярья вполне способны поддерживать суточный ритм сна и во время полярного дня. А недавно исследователи Юли Шиблер и Майкл Менакер показали простой способ, как сместить циркадную периодичность. Крыс, которые в естественной обстановке едят ночью, начали кормить днем. В результате через недолгое время крысы — ночные грызуны — поменяли свой циркадный ритм на прямо противоположный. Эксперименты с человеком дали те же результаты. Так что если необходимо в течение долгого времени интенсивно работать по ночам, лучше всего начать по ночам есть. Тогда организм естественным образом перестроится. Механизм этого явления пока неизвестен.
Итак, за столетие ученые выяснили, что очень многие животные спят. И не просто отдыхают, а проживают особое состояние, косвенно связанное с суточными ритмами. Что это за особое состояние?