7.2.1 Ночь в лаборатории сна: фазы и стадии сна
Для научного анализа процессов сна необходимо снять показания различных биосигналов организма:
• ЭЭГ (электроэнцефалограмма) – колебательные электрические процессы в нейронах головного мозга;
• ЭОГ (электроокулограмма) – изменение биопотенциалов во время движения глаза;
• ЭМГ (электромиография) – регистрация электрической активности мышц[1].
По кривым этих сигналов можно определить, что сон делится на несколько стадий. Эти стадии отображают различные физиологические состояния организма и изменения в сознании. В настоящее время принято различать две фазы и три стадии сна, как у людей со здоровым сном, так и с его нарушениями.
Представим себе, что в лаборатории сомнологии лежит готовый для тестирования человек с нормальным сном. На голове у него закреплены датчики, которые в процессе исследования считывают и посылают биометрические сигналы на пульт исследователя в соседнем помещении, где находится полисомнограф – аппарат, способный регистрировать и многократно усиливать идущие от электродов сигналы и выводить их на дисплей в виде графического изображения. Для сомнолога всякий опыт похож на таинство, когда он заново просматривает и анализирует графики, пытаясь расшифровать детали событий каждой отдельной ночи.
Бодрствование
В начале ночи, когда сон еще не пришел, а испытуемый лежит расслабленный, при выключенном свете, ЭЭГ показывает типичную фазу альфа-ритма (см. табл. 2). ЭОГ неспокойно, поскольку глазные яблоки вращаются; ЭМГ указывает на высокую напряженность мышц.
Стадия сна 1: засыпание
По истечении определенного срока (у людей со здоровым сном это буквально минуты) включается первая стадия сна. В ЭЭГ отражается переход альфа-ритмов в замедленные тета-ритмы (см. табл. 2, с. 121). ЭОГ регистрирует маятниковые движения глазных яблок, что для исследователя служит сигналом засыпания. Эта стадия является переходной от фазы бодрствования ко сну, она сопровождается причудливыми образами и мыслями (так называемые гипногогические галлюцинации). Субъективно эта стадия воспринимается как дремота. Нередко на этой короткой стадии человек испуганно просыпается и не может сказать, спал он или еще нет. Сознание пока не выключено. Наблюдаются внезапные короткие подергивания мышц, иногда сопровождаемые ощущением падения в бездну. В состоянии эпизодов бодрствования и переходной стадии 1 человек проводит 10 % ночи.
Стадия 2: легкий (неглубокий) сон
После нескольких минут первой стадии картина электрических процессов мозга меняется: появляются более высокие ЭЭГ-волны, перемежающиеся со спорадическими быстрыми волнами, так называемыми сонными веретенами. Признаками второй стадии сна являются затухающие переходные процессы, так называемые К-комплексы (название восходит к схожести амплитуды колебаний с буквой К – надо сказать, при большой доле фантазии). На этой стадии глаза уже спокойны, веки плотно закрыты. Тонус мускулов по сравнению с фазой бодрствования заметно снизился. Организм начинает обосабливаться от внешней среды. Почти все сомнологи исходят из того, что именно эта стадия может рассматриваться как собственно начало сна. Тем не менее и на ней сознание еще не вполне отключено. Это видно по тому, что даже человека со здоровым сном в этом состоянии относительно легко разбудить. Люди с нарушениями сна, проснувшиеся на этой стадии, часто утверждают, что еще не засыпали. Очевидно, что во время сна их неясные мысли продолжали кружить сами собой. В стадии легкого сна человек проводит примерно половину всего времени сна.
Глубокий сон (раньше: стадии 3 и 4)
По мере продолжения ночи энцефалограмма изменяется все сильнее. ЭЭГ-волны становятся выше по амплитуде и протяженнее по временной оси. Глаза спокойны, мышечный тонус свидетельствует о полном расслаблении, кровяное давление падает, дыхание и пульс замедляются. На этой стадии достаточно высок порог пробуждения, все функции организма настроены на регенерацию. Глубокий сон играет решающую роль в восстановлении и оздоровлении организма. Помимо прочего во время глубокого сна значительно умножается синтез гормонов роста. В прежней классификации эту стадию подразделяли на 3-ю (легкий глубокий сон) и 4-ю (самый глубокий сон).
Сознание и здесь отключено не полностью. Значимые и жизненно важные сигналы из внешней среды регистрируются мозгом и ведут к пробуждению. Ярким примером этого является так называемый «сон сиделки»: как бы глубоко ни спала мать, она проснется на любой стадии при самом тихом хныканье своего младенца. Однако достаточно громкие, но маловажные шумы (например, рев проезжающего мимо грузовика) не мешают сну продолжаться. Интересны результаты исследований в группе молодых и здоровых испытуемых: когда их будили из глубокого сна, 40 % из них заявляли, что еще вообще не спали. Очевидно, что и у людей со здоровым сном восприятие процесса сна не всегда соответствует истине именно по той причине, что мозг все время продолжает функционировать. Взрослый человек проводит в этой стадии сна примерно 20 % ночи. В пожилом возрасте процент снижается. Итак, вполне понятное желание людей с расстройством сна «в конечном итоге спать всю ночь крепко и глубоко» совершенно не предусмотрено здоровой физиологией сна.
Все три стадии сна принято объединять в фазу МДГ-сна (МДГ – медленное движение глаз). Эту фазу также называют ортодоксальным сном.
Фаза БДГ– (или REM-) сна: сон со сновидениями
После 80—100 минут с момента начала засыпания стадия глубокого сна довольно резко обрывается, обычно этот момент сопровождается изменением положения тела спящего. Затем на протяжении нескольких минут повторяется стадия 2, а потом меньше чем за секунду график кривой снова в корне меняется. Наступает новая фаза сна: напряжение мышц исчезает почти полностью, электроколебания мозга схожи с картиной на стадии засыпания, то есть низкоамплитудные и быстрые. ЭОГ показывает единичные или залповые быстрые движения глаз (отсюда и название: REM – Rapid Eye Movement; БДГ – быстрое движение глаз). От вегетативного покоя не остается и следа: сердцебиение, кровяное давление и дыхание становятся более быстрыми и спорадическими. У мужчин в каждой БДГ-фазе наблюдается эрекция, у женщин – прилив крови к клитору. Взрослый человек проводит в этой фазе около 20 % сна. Младенцы и дети младшего возраста – значительно больше.
БДГ-сон описывается как сон со сновидениями: из разбуженных на этой стадии испытуемых 80 % сообщают о том, что видели сны. Сомнологи называют эту стадию также парадоксальным сном, ибо вскоре после ее открытия с удивлением выяснили, что предельная атония скелетных мышц (похожая на парализацию) жестко контролируется мозгом. Без такого контроля человек выполнял бы в действительности все снящиеся во время БДГ-сна движения, что привело бы к губительным последствиям. Именно из-за подобной «парализованности» в некоторых кошмарных снах человек хочет убежать, но не может сдвинуться с места. Пресловутый же сомнамбулизм происходит не в БДГ-фазе, а в стадии глубокого сна. По поводу функции стремительного движения глаз при БДГ-сне в научной среде до сих пор нет единства. На поверхности лежит предположение, что таким образом происходит слежение за событиями сна, – но это слишком простое объяснение. Многие результаты исследований подтверждают взаимозависимость БДГ-сна, консолидации памяти и настроения. Но и по этому поводу дискуссия сомнологов еще не достигла своего завершения.
Подведем итог: здоровая, естественная физиология сна ознаменована проявлением различных стадий с многообразием их признаков и значений для организма в каждый определенный момент. В таблице 2 вы найдете обобщение вышеизложенной информации.
Таблица 2. Обзор цикла «сон – бодрствование»
