«…Но не на работе», как пелось в популярной песне. Но действительно ли все живые организмы должны спать? Правда ли, что среди них существуют неспящие?
В чём сходство и различия сна разных животных? Как изучают сон учёные, и можно ли с помощью этих исследований лечить расстройства сна? Об этом рассказывает Олег Ирикович ЛЯМИН, ведущий научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова, кандидат биологических наук.
– Вы занимаетесь такой интересной для многих темой, как исследование сна у живых организмов. Почему именно эта тема стала для Вас основной?
– Когда я заканчивал пятый курс биофака МГУ, вариантов распределения было немного – либо ехать в Хабаровский край, а мне это не очень нравилось, либо найти организацию, которая могла бы сделать официальную заявку и пригласить меня на работу. И тут я неожиданно познакомился со Львом Мухарамовичем (многие звали его Михайловичем) Мухаметовым, который в ИПЭЭ РАН занимался исследованием сна дельфинов. Мне эта тема давно была интересна, но когда я, будучи студентом первого курса, зашёл на кафедру высшей нервной деятельности, люди, которые занимались дельфинами, сказали, что это секретная тематика, студентов не берут, и я забыл об этом. Участвовал в исследованиях зрительной системы кошки почти пять лет с целью протезирования зрения. А Лев Михайлович предложил поехать лаборантом на Утришскую морскую станцию, которая была создана, чтобы исследовать морских млекопитающих. Здесь было несколько направлений, одно из них наше – сравнительно-физиологическое исследование сна. И я остался. Как теперь понятно, на более чем сорок лет.
– Почему всё-таки Вы решили исследовать сон у дельфинов?
– Тогда был огромный интерес к этой теме. Первые работы в нашей стране были проведены на Большом Утрише, в десяти километрах от нас, а в 1974 году организовали эту станцию. Сначала на Большом Утрише, а потом здесь проводились исследования необычной формы сна дельфинов – однополушарного медленноволнового сна. Половина мозга в таком состоянии спит, а вторая бодрствует. Сон в полушариях развивается по очереди. Это было оформлено в СССР как государственно открытие.
– Почему к этой теме был такой высокий интерес?
– Сон у наземных животных – это неподвижность, характерные позы, сниженная способность реагировать на внешние раздражители. Когда мы наблюдали дельфинов, получалось, что они либо спят совсем по-другому, либо вообще не спят. Моим старшим коллегам, которые начинали эти работы, было интересно, как они при этом дышат, всплывают к поверхности воды. Ещё есть вторая стадия сна – Rapid Eye Movement, сокращенно REM-сон, или быстрый сон, когда развиваются атония, аритмии, нерегулярные дыхание и сердцебиение, мозг активирован как в бодрствовании, мышечный тонус падает, глаза вздрагивают. Поистине «парадоксальный сон» – другое название этой стадии сна. Есть ли он у дельфинов?
Предыстория такова: американский нейрофизиолог Джон Лилли в начале 60-х написал книгу «Человек и дельфин», которая взбудоражила всех. Там он высказал несколько гипотез – некоторые подтвердились, некоторые оказались фантазией. Он считал, что дельфины – особые создания, у них особый интеллект. На основании наблюдений он предположил, что во время сна они закрывают только один глаз. Также в конце 60-х в Америке провели несколько коротких регистраций электрической активности мозга (ЭЭГ) во время сна у дельфина гринды. ЭЭГ двух полушарий была необычно асинхронной. Но потребовалось ещё 10–20 лет исследований, чтобы со всём этим разобраться.
– В конце концов оказалось, что они спят поочерёдно разными полушариями, и им надо совсем немного – не так, как человеку, чуть-чуть поспал – всплыл. Как Штрилиц: 20 минут поспал – и бодрый. Так?
– В принципе, да, так. Но когда Лев Мухаметов, как он мне рассказывал, увидел, что по данным электрополисомнографии одно полушарие у дельфинов находится в состоянии сна, а второе – бодрствования, он какое-то время не верил этому. Он с коллегами думал, что в записях есть помехи, артефакты. Даже несмотря на результаты исследований на гринде, о которых они знали. Слишком всё было необычно. Примерно год они не публиковали эти данные, перепроверяли, и только в 1975 году вышла первая статья на русском языке.
– Какие работы велись на Утришской морской станции, когда Вы сюда приехали?
– Когда я здесь появился, уже был исследован сон у двух видов дельфинов – черноморской афалины и азовки. Примерно за год до этого Лев Михайлович с коллегами исследовали сон у каспийского тюленя – полуводного млекопитающего, которое спит на суше и в воде. Оказалось, что у них свои особенности: нет однополушарного сна, они спят как наземные млекопитающие, двумя полушариями. А в воде они спят, задерживая дыхание. Коллеги из США к этому времени исследовали сон двух других видов настоящих тюленей – серого тюленя и детенышей северного морского слона.
– На сколько они могут задержать дыхание?
– Надолго. У человека задержка дыхания во время сна больше 20 секунд считается патологией, это апноэ, опасное для здоровья. А тюлени заныривали и спали под водой по две-три минуты. И это для них далеко не предел. Были известны случаи, когда другие виды, тоже настоящие тюлени, лежали неподвижно на дне бассейнов или в прибрежной зоне (скорее всего, спали) десять-пятнадцать минут. После этого мы исследовали сон у 15 видов водных млекопитающих, и не только на Утрише, но и в экспедициях.
– И что вы поняли про их сон? Он отличается у всех видов?
– Конечно. В 2000 году мы исследовали сон у ещё одного вида китообразных – у белухи. Она спит так же, как афалина. Обыкновенного дельфина в Чёрном море тоже ловили, но ничего не получалось – они очень не любят неволю, и проще было выпустить, чем пытаться с ними работать. Лев Михайлович в 80-е годы ездил в Перу, где исследовал сон у амазонского речного дельфина. Оказалось, что все пять исследованных видов китообразных спят примерно одинаково – однополушарным сном. Билатерального, или симметричного сна, как у наземных млекопитающих, у них нет.
Второе: мы подтвердили гипотезу Лилли о том, что дельфин спит с одним открытым глазом. Мы установили в электрофизиологических экспериментах, что у афалины и белухи есть очень чёткая связь: открытый глаз противоположен бодрствующему полушарию, закрытый – спящему. Зрительные нервы у китообразных полностью перекрещиваются на уровне хиазмы. Такая же ситуация у большинства птиц. У таких животных боковое зрение. У нас – фронтальное: мы видим прямо перед собой. Сон с одним открытом глазом – с высокой вероятностью это особенность многих видов китообразных. Третий вывод – все китообразные могут спать во время плавания, в движении.
– Каким образом это происходит?
– Было две гипотезы. Первая – однополушарный сон нужен, чтобы двигаться во время сна и дышать. Бодрствующее полушарие даёт возможность сохранять движение, а когда спит весь мозг, животные неподвижны. Для движения они пробуждаются. Вторая гипотеза – однополушарный сон позволяет сочетать сон и контролировать открытым глазом состояние окружающей среды. Они жертвуют сном в одном полушарии, спят только одним, но бодрствующее полушарие помогает им контролировать окружающую среду, чтобы их не съели, и сохранить контакт с другими особями (например, матери и детёнышу).
– Получается, они не совсем спят? Отдыхают ли они при этом?
– Конечно, отдыхают. Есть животные, у которых засыпает весь мозг сразу, а есть животные, у которых полушария спят по очереди. Верной оказались обе гипотезы: однополушарный сон позволяет не только поддерживать бдительность, зрительный контроль, но и сохранять двигательную активность. В то же время мы установили, что некоторые китообразные могут спать неподвижно под водой, в толще воды или опускаясь на дно. При этом сон у них тоже однополушарный.
– А что выяснилось с REM-сном?
– Такой сон есть у всех наземных млекопитающих и птиц. Лев Михайлович и его коллеги изначально считали, что это одна из главных загадок сна дельфинов – как спать REM-сном в воде, когда теряется мышечный тонус. В воде можно захлебнуться и утонуть. У крысы и кошки во время такого сна нарушается терморегуляция. В холодной воде это может привести к переохлаждению, а в теплой воде, у тропических видов, которые живут при температуре более +25 градусов, может произойти перегрев.
Ситуация с REM-сном у китообразных до сих пор не очень понятна. В работе на гринде, которая была сделана американцами в 1969 году, был описан единственный шестиминутный эпизод REM-сна, который сопровождался движениями глаз. На Утришской морской станции за все годы было исследовано более 30 афалин, и такого REM-сна, как у наземных млекопитающих и гринды, зарегистрировано не было.
Потом мы обратили внимание на другие аспекты сна: у большинства животных REM-сон сопровождается вздрагиваниями. Мы начали использовать видеокамеры и поняли, что вздрагивания есть у многих видов китообразных. Они происходят с определённой периодичностью в покое. Появилась гипотеза, которая пока не подтверждена, но она имеет полное право на существование: у китообразных REM-сон есть, но он модифицирован.
– Значит, у них тоже несколько фаз сна, как у нас?
– Да, это пока гипотеза, но она мне очень нравится. Выясняется, что REM-сон очень пластичен. Он не обязательно у всех животных выглядит одинаково. На сегодняшний день поведенческие признаки REM-сна были зарегистрированы у нескольких видов китообразных – косатки, афалины, белухи и амазонского речного дельфина. У этих животных также есть эпизоды дезориентации, когда они заваливаются набок – это признаки нарушения мышечного тонуса. У них есть вздрагивания глаз, у самцов – эрекции, что тоже связано с REM-сном. Я уверен, что число видов в этом списке будет расти.
В 1997 году американцы обнаружили потерявшегося и крайне ослабленного детёныша серого кита около Лос-Анджелеса. Его выходили и год содержали в океанариуме. За это время кит вырос. Его вес увеличился с 500 килограммов до примерно девяти тонн. Это был второй случай, когда настоящий (усатый) кит находился в неволе, и американцы перед тем, как его выпустить, пригласили всех, кому интересно, приехать и провести исследования. Мы посмотрели, как спит серый кит, оценили по поведенческим критериям. Всё оказалось очень похожим на ситуацию у зубатых китов. Мы увидели у детёныша серого кита вздрагивания, которые характерны для REM-сна наземных млекопитающих. На сегодня у нас вполне достаточно оснований предполагать, что REM-сон есть у китообразных. Он может состоять из коротких эпизодов.
– Чем так важен REM-сон?
– Считается, что он нужен как минимум для развития мозга, а также для поддержания когнитивных процессов, особенно памяти. Есть данные, которые подтверждают обе точки зрения. Эти данные были получены на лабораторных животных и людях. В то же время у диких животных всё значительно сложнее.
– У нас дети спят дольше взрослых. А как у китообразных?
– Да, у всех наземных млекопитающих детёныши спят больше взрослых. Скорость снижения продолжительности сна с возрастом может быть разной, но снижение есть у всех животных, кроме, возможно, страусов, которыми мы тоже занимались.
Но детеныши китообразных переходят к непрерывному плаванию сразу после рождения: косатка родила – и тут же детеныш за ней поплыл. Если он не поплывёт, скорее всего, погибнет. У детёнышей нет запаса подкожного жира, они рождаются практически раздетыми – если они не будут двигаться, замёрзнут или утонут. Подкожный жир также нужен, чтобы отдыхать на поверхности воды. Матери переходят к непрерывному плаванию, которое длится несколько недель – мы видели это у косаток, афалин, сейчас уже есть данные и по белухам. Детёныши китообразных первые месяцы более активны, чем их матери. Похоже, что у них другое направление развития паттерна сна.
– А ещё Вы занимаетесь ластоногими. У них всё по-другому?
– И да и нет. Сон ластоногих, полуводных млекопитающих – ещё одно направление наших исследований. Всего мы исследовали четыре вида ушастых тюленей – два вида морских котиков и два морских львов – и четыре вида настоящих тюленей – каспийский, гренландский, байкальский, средиземный тюлень-монах. А ещё был морж. Это не настоящий тюлень, но тоже ластоногий.
Оказалось, что ластоногие спят по-разному. Вот есть ушастые тюлени, морские котики, или морские львы. У них сравнительно длинные ласты, они хорошо приспособлены к тому, чтобы жить на суше и в воде. Они спят в воде у поверхности, не прекращая двигаться, при этом закрывают только один глаз – всё как у дельфинов. В воде котики дышат так же регулярно, как на суше. И у них есть однополушарный сон – во всяком случае, у морских котиков точно есть. Они стали нашим лабораторным видом, как собака у великого И.П. Павлова. У нас за все эти годы было больше 50 животных. Мы проводили на них самые разные эксперименты, включая нейрофизиологические, нейрохимические, а также эксперименты по депривации сна – исследовали когнитивные функции в условиях дефицита сна. Мы поняли – ушастые тюлени спят в воде, как китообразные, то есть однополушарным сном, полностью закрывая только один глаз и сохраняя двигательную активность. На суше они спят скорее как наземные млекопитающие – неподвижно, большую часть времени всем мозгом.
– А как они спят на поверхности воды?
– В воде северный морской котик спит на боку, вибриссы с одной стороны направлены в воду. Они помогают контролировать положение головы относительно поверхности воды и, значит, сохранять регулярное и безопасное дыхание. В такой позе котик гребёт только одним ластом. Ласты у них сравнительно большие – через них идёт теплообмен. Во время сна животные держат три ласта над водой, снижая потери тепла. Для этого нужно поддерживать позу, грести одним ластом. Когда котик спит в воде, например, на левом боку, у него спит левое полушарие, а противоположное, правое, бодрствует. Корреляция стопроцентная. На поверхности воды на котиков охотятся косатки и акулы. Важно, что направленный в сторону воды открытый глаз и двигающийся в воде ласт противоположны бодрствующему полушарию, которое, как мы предполагаем, обрабатывает информацию о состоянии окружающей среды и контролирует движения ласта. Так обеспечивается высокий уровень бдительности, безопасное дыхание и оптимальная терморегуляция. Таким образом, однополушарный сон позволяет выполнять многие функции, которые характерны для состояния бодрствования. Как красиво, целесообразно, тщательно природа всё отшлифовала! Это фантастика. Северный морской котик – моё любимое животное.
– Не зря Иван Ефремов называл красоту наивысшей целесообразностью. Знаю, сейчас Вы планируете проводить новый эксперимент. Что это будет?
– На биостанции сейчас находятся южные морские львы – ближайшие родственники морских котиков, они все относятся к одному семейству ушастых тюленей. Мы не знаем, как они спят в воде. Морские львы «привязаны» к береговой линии и, в отличие от морских котиков, которые по семь-восемь месяцев каждый год проводят в воде, не совершают длинных миграций, поэтому задача этой работы – исследовать, как налажен сон у этих животных. Раньше до этого руки не доходили. Мы работали с южными морскими львами в Перу, но там были только годовалые детёныши, они спали на суше. А здесь идея состоит в том, чтобы подержать их в воде и посмотреть, как они там спят.
– То есть не выпускать их из воды?
– В идеале – да. Это нормально для ластоногих. Вот морские слоны из Калифорнии каждый год совершают миграции на кормовые поля в Тихом океане, проплывая до десяти тысяч километров. Там, где они кормятся, много акул, косаток. Поэтому морские слоны почти всё время проводят под водой на глубине, куда редко заплывают хищники. Морские слоны всплывают на две-три минуты для дыхания, после этого заныривают на 20–30– 40–60 и более минут. Они способны надолго задерживать дыхание и оставаться под водой до двух часов. Это экстремальные ситуации – молодёжь и самки так не делают, но 20 минут – это средний нырок. И при этом они успевают поспать! В наших экспериментах животные спали на глубинах до 300 метров. Они быстро заныривали, с большой скоростью проходили верхний эшелон, где чаще встречаются косатки и акулы. Оказавшись на глубине примерно 150 метров, они прекращали двигательную активность, засыпали медленноволновым сном, а перед REM-сном начинали вращаться по спирали, как падающий лист. Медленноволновый сон у них всегда билатеральный, развивается во всём мозге.
– Каким образом вы это всё увидели?
– Это новые технологии: электроды для регистрации электрической активности мозга, кардиограммы, мышечного тонуса наклеивали на кожу, сверху закрывали лёгкой водонепроницаемой шапочкой-каской. Все параметры записывали в портативный регистратор, который находился на животном. Так удалось впервые исследовать сон у представителя морских млекопитающих в природе. Мы установили, что во время миграций морские слоны спят под водой и примерно в пять раз меньше, чем на лежбище. Сон во время задержек дыхания на глубине чрезвычайно адаптивен. Скорее всего, это единственная возможность спать в воде в замерзающих водоёмах, когда доступ к открытой воде крайне ограничен из-за погодных условий, а в некоторых местах ещё и присутствием хищников – белых медведей. В таких условиях обитает большинство настоящих тюленей.
По сути, мы пришли к пониманию, что есть два способа сна в воде. Один сон – у поверхности воды в движении. Для этого нужен однополушарный сон, так спят китообразные и ушастые тюлени. Однополушарный сон позволяет поддерживать высокий уровень бдительности, а морским котикам – поддерживать позу, чтобы не замерзнуть. Кстати, у котика ещё одно сходство с дельфинами состоит в том, что у них в воде исчезает REM-сон. Переходя в воду, они спят как китообразные, а на суше больше как хищные. Длинные эпизоды REM-сна на поверхности воды скорее создают проблемы – делают животных более уязвимыми. Второй способ сна – занырнуть и спрятаться на глубине. Такие животные могут надолго задержать дыхание и спать на глубине. У них другой способ терморегуляции, большой запас подкожного жира, что предотвращает возможность переохлаждения. Они могут позволить себе REM-сон на глубине. Так спят настоящие тюлени.
– Получается, сон определяется эволюционными факторами?
– Да, эволюционными и экологическими. Допустим, собака должна спать столько-то времени, потому что она собака, а кошка – столько-то. Мы спим каждый день семь-восемь часов. Это результат адаптации к условиям нашей среды обитания, которая достаточно постоянна. Но кто сказал, что все животные спят только так? Сон очень пластичен. Я уже говорил, что во время миграций морские слоны спят в пять раз меньше, чем на суше, и при этом не погибают. Дефицит сна не влияет на когнитивные способности морских млекопитающих. Наоборот, они возвращаются на сушу с накопленными запасами жира. Такая же ситуация с морскими котиками.
В наших экспериментах морские котики содержались на плаву до 14 дней без доступа к суше. Они спали как дельфины, однополушарным сном, у них отсутствовал REM-сон. Возвратившись на сушу, они спали лишь чуть больше, чем «до заплыва». Важно, что морские котики в воде легко отказываются от REM-сна, от билатеральносимметричного сна, как только меняются условия среды обитания. При этом их нельзя заставить переключиться только на однополушарный сон на суше. Они должны добровольно это сделать. Примеров адаптивного сокращения продолжительности сна мы узнаём всё больше. Они есть и среди наземных млекопитающих, а также птиц, которые совершают миграции. Сокращение сна в отдельные периоды жизни животных может быть полезно, так как оставляет больше времени для кормления, а в других ситуациях – для размножения. Речь идёт об интересах всей популяции.
– Вы исследовали не только тюленей и морских млекопитающих, но и тех, кто постоянно живёт на суше. Кого Вы ещё успели исследовать?
– Да, мы исследовали сон у страусов и эму. Сон некоторых птиц напоминает сон китообразных и ушастых тюленей: у них есть короткие эпизоды, которые тоже называют однополушарным сном, но они длятся минуты, не часы, как у дельфинов и белухи, не десятки минут, как у северного морского котика, а именно минуты. Как показали исследования наших коллег на селезнях и больших фрегатах, такой сон не для движения, а скорее для поддержания бдительности, как у китообразных и морских котиков. Утки, когда спят в группе, часто открывают один глаз, а другой закрывают, и открытый глаз направлен в сторону от группы, от сородичей. Такое впечатление, что однополушарный сон появился в эволюции в разных группах – у полностью водных китообразных, у полуводных ластоногих, у птиц, и он им всем помогает как минимум поддерживать бдительность. Так что однополушарный сон – это не только про морских млекопитающих.
Что же касается сна птиц в полёте, то большие фрегаты спят короткими эпизодами во время планирования. Они совершают миграции на кормовые поля, пролетая до трёх тысяч километров за десять дней. В это время они спят примерно в десять раз меньше, чем в гнезде, – всё как у настоящих тюленей. В эти периоды они жертвуют сном для кормления. Как похожи птицы и млекопитающие!
– А у наземных организмов такой сон встречается?
– Пока не обнаружен. С двумя открытыми глазами спят копытные, но это новая история, которая сейчас развивается.
– Они при этом что-то видят?
– Мы этого пока не знаем. Почему, например, селезню нужно закрывать один глаз, а страус может спать с двумя открытыми глазами? Мы сейчас обрабатываем результаты исследований сна у эму. Сон древненёбных, или бескилевых птиц (эму, страус) интересен для понимания эволюции и функции REM-сна. У большинства птиц REMа очень мало. У кур это крохи – в разы меньше, чем у крыс или у кошек. У страусов и эму – больше, но у птенцов, возможно, меньше, чем у взрослых. Когда мы занимались птицами, специально выращивали птенцов. Представляете, беру, например, птенца страуса, который в возрасте двух недель весит полтора килограмма, а в четыре месяца – уже 28 килограммов.
Что касается копытных – это уже другая история. Сотрудники нашего института проводят исследования во Вьетнаме. Там живут самые маленькие копытные в мире – оленьки. Взрослые животные весят чуть более двух килограммов. Так вот, мы поехали во Вьетнам и посмотрели, как эти оленьки спят, – оказалось, что с открытыми глазами, не закрывая их даже ночью, при этом спят два полушария одновременно. Копытные могут открывать глаза во время сна. Это известно с 60-х годов. Оленьки фактически не закрывают глаза ни днём ни ночью. Следующий этап – сравнить активность мозга во время сна с открытыми и закрытыми глазами. Интересна такая особенность сна копытных, как «жвачка»: это сон или нет? Опять же, есть некая отдалённая связь с китообразными.
– И что же выяснилось?
– Копытные спят во время «жвачки», но только медленноволновым сном. Такие ритмичные движения не прерывают сон. А когда котик гребёт только одним ластом, то такие движения требуют асимметричного состояния мозга. Одно полушарие должно бодрствовать. Перед наступлением REMа мышечный тонус снижается, копытные опускают голову на землю, «жвачка» прекращается. Более того, оленьки закрывают глаза только в REMе. Мы видим, что многие копытные спят с открытыми глазами, но тоже по-разному: если у оленьков это практически 100 процентов времени, исключая REM-сон, то другие олени спят с открытыми глазами меньше времени. Интересно, что оленьки ведут изолированный образ жизни – взрослые встречаются для спаривания, матери и детёныши – для кормления. Ночью, вместо того чтобы спрятаться в кусты, оленьки часто выходят на открытые место и спят с открытыми глазами.
– А как же хищники?
– Да, это не очень понятно. Возможно, у оленей, которые чаще закрывают глаза, это связано с более высокой социальностью: благородный олень, пятнистый японский олень спят в группе и по очереди – так же спят жирафы, а также страусы. Никогда все страусы не опускают голову, чтобы кормиться, – кто-то всегда смотрит по сторонам. Так же ведут себя и социальные копытные.
– Видят ли животные сны?
– Сложно ответить. Они нам не рассказывали. Про сновидения у людей мы знаем по отчётам, когда их будят в разные фазы сна. Есть данные, когда, например, во сне у крыс характер активности нейронов напоминает активность, которая регистрировалась при бодрствовании. Их часто приводят в подтверждение сновидений у животных. Это сложные эксперименты, которые допускают разную интерпретацию. Мой коллега из Южной Африки Пол Мангер написал статью, где собрал все любопытные случаи, которые говорят в пользу того, что животные видят сны: повизгивания у собак, например. Некоторые видят в этом признак того, что у животных есть «связанные со сновидениями эмоциональные переживания». На мой взгляд, пока это из разряда гипотез.
– Бывают ли у животных расстройства сна?
– Конечно – если животное плохо себя чувствует. Например, REM-сон может отсутствовать по несколько дней. Такие случаи у нас бывали.
– Но наверняка ни у одного из животных не было такого количества нарушений сна, как у человека. Можно ли использовать вашу работу для лечения этих расстройств?
– Сон дельфина и морского котика – это своего рода набор патологий сна человека. Задержка дыхания больше 20 секунд во время сна у людей – это апноэ, патология, которая может даже приводить к смерти новорождённых. Или двигательные расстройства во время сна. Я помню доклад на одной из конференций по сну. Делался обзор более 150 случаев, когда один из партнёров во время сна нанёс увечье другому, и это событие было предметом расследования на возможность умышленного причинения вреда. Были случаи, когда дело заканчивалось смертельным исходом. Конечно, таких случаев немного, но они есть. Куда чаще случается «синдром беспокойных ног». Но самое распространённое – бессонница, в разных странах более 40 процентов людей страдают ею. При этом морские слоны на семь месяцев сокращают количество сна в пять раз, и ничего.
– Вы предлагаете для борьбы с бессонницей сократить время сна? Это один из рецептов у сомнологов.
– Думаю, что нет. Оптимальная продолжительность сна человека семь-восемь часов. Меньшее и большее количество сна приводит к сокращению продолжительности жизни. Это факт. Результаты исследований необычного сна животных важны для того, чтобы понять сходство и различия между людьми и животными, исследовать и понять механизмы нормального сна, многие аспекты которого похожи у всех животных, а также изменённых состояний или патологий.
– Как это можно использовать для лечения человеческих проблем?
– Это всё модельные животные. Лаборатория в Калифорнийском университете, в которой я работал больше 20 лет, например, использовала доберманов-нарколептиков, чтобы выяснить механизмы катаплексии и нарколепсии у людей. Эти собаки очень много сделали, чтобы мы смогли понять механизмы этих заболеваний и их лечения у человека. Механизмы храпа и апноэ исследуются на некоторых породах собак, например, на бульдогах.
– Вы считаете, что мы можем многое понять о проблемах сна человека, изучая сон животных?
– Безусловно. Есть разные способы исследования сна. Есть фундаментальные исследования, которые нацелены на понимание природы и механизмов нормального сна. Другое направление – использование животных как моделей расстройств сна у человека, о которых только что говорили. Сложные нейрофизиологические, генетические эксперименты сейчас делаются на мышах, потому что это дешевле, быстрее и этичнее. Изучая сон животных-храпунов, мы можем понять, как работают разные нервные центры во время эпизодов храпа, как можно помочь в его лечении. Настоящие тюлени могли бы быть моделью для исследования их способности переносить гипоксию. Это могло бы помочь реабилитации людей в случае, допустим, инсульта. Двигательная активность у морских котиков – это другой удивительный феномен их сна.
– И никому они травму при этом не наносят.
– Да. Это могла бы быть модель двигательных расстройств во время сна. Или сон с открытыми глазами. Есть люди, которые так спят. Это серьёзная патология. Было бы интересно посмотреть у людей, видят ли они что-то при этом. То же самое – с оленями, которые спят с открытыми глазами. Ведь всё построено на том, что мы сравниваем животных разных видов, определяем сходства и различия, пытаемся понять механизмы работы мозга, чтобы как-то их изменить, если это нужно и можно.
– Говорят, есть люди, которые не спят. Это легенды?
– Есть люди с редким нейродегенеративным расстройством – это называется family fatal insomnia. Это крайняя форма постепенно ухудшающейся инсомнии (бессонницы) с летальным исходом. К счастью, в большинстве случаев люди живут с инсомнией. Кроме того, многие люди часто спят короткими эпизодами, хотя этого не осознают. У них могут развиваться эпизоды локального сна, то есть сна в некоторых отделах мозга. Есть индивидуальные особенности. Я периодами сплю пять-шесть часов, и мне этого достаточно, но время от времени практикую более продолжительный сон. Я не думаю, что есть люди, которые могут месяцами, как морские слоны, спать по два часа без вреда здоровью. Это, опять же, про пластичность сна, феноменология которого определяется процессом длительной эволюции вида к определённому образу жизни и среде обитания.
– Ещё один интересный вопрос – соотношение сна и когнитивных функций. Считается, что если вы не поспали, то эти функции нарушаются.
– У человека и обезьян сокращение сна в течение одной ночи приводит к нарушению памяти. В наших экспериментах мы не давали котикам спать по 108 часов – это четыре с половиной дня. Параллельно тестировали состояние когнитивных функций, например, выбор предмета по образцу (тест на память). Это один из самых распространённых психофизиологических тестов. Котик спит в воде в определённой позе. Не давая животному занять позу, можно предотвратить развитие сна. Со второго-третьего дня животные постоянно пытались заснуть, но в то же время тест на память выполняли отлично. Мы установили, что дефицит сна, а по сути отсутствие сна, в течение 4,5 дня не влиял на когнитивные функции морских котиков – внимание, обучение, анализ информации, память, на процент ошибок и время реакции. Вы попробуйте, найдите человека, который четыре ночи выдержит без сна и сможет эффективно решать подобные задачи!
– Выходит, морским котикам сон не так важен?
– Я не говорю, что морским котикам для поддержания когнитивных функций не нужен сон. Сон нужен всем. Это скорее о том, что разные животные могут обходиться без сна разное время, то есть, опять же, о пластичности сна, функции которого нам пока ещё не очень понятны.
Источник: НИР №5, 2025
Беседовала Наталия ЛЕСКОВА