Биолог Института проблем передачи информации имени Харкевича Российской академии наук выступил на конференции в Калининграде и рассказал о своей теории сна "Комсомолке".
В эти дни в БФУ имени Канта в эти дни проходит конференция "Информационные технологии и системы". Один из ее организаторов – Институт проблем передачи информации имени Харкевича Российской академии наук. Интересный гость из этого института – ученый-биолог Иван Пигарев, большой специалист в области физиологии сна. Он рассказал, почему и как нужно спать и что делать, если снятся кошмары.
"Это не отдых для мозга!"
– Иван Николаевич, у вас есть своя теория сна. В чем ее суть?
– Со сном до недавнего времени была основная проблема – непонятным оставалось, для чего он вообще существует. Для чего мы спим? Этот вопрос кажется странным, ведь на протяжение всего ХХ века были интенсивные нейро-физиологические исследования и мозг, и наше тело изучены достаточно подробно. Тем не менее, сон оставался странным времяпрепровождением в течение изрядной доли жизни. Мозг во время сна полностью изолирован и от наших мышц, рук, ног. Сначала это всем казалось естественным – что это период отдыха мозга, который, как и любой другой орган или мышца может устать и ему нужно время для отдыха. Эта первая и естественная идея очень недолго просуществовала, а именно до тех пор, пока не появились техники, которые позволили погружать микроэлектроды в разные отделы мозга и смотреть, как ведут себя нейроны. Оказалось, что сон это не отдых мозга. Во время сна практически во всех отделах нервной системы активность даже выше, чем в бодрствование. Это большая интенсивная работа мозга. Зачем? Мы пытались ответить на этот вопрос.
Простой метод – не давать животному спать и посмотреть, что получится. Через несколько дней полного лишения сна животное погибает. Причем от расстройства внутренних органов. Процесс начинается с органов желудочно-кишечного тракта, органов пищеварения, затем захватывает кожу. У крыс появляются язвы желудка, кишечника. Выпадает шерсть.
– Жуть какая.
– Да. Животные начинают есть больше, но с огромной скоростью теряют вес. Потом наступает такой момент, когда мозг перестает работать. Электроэнцефалограмма становится полностью плоской. Процесс необратим. Животное погибает. Когда на вскрытии мы порезали разные ткани, увидели, что единственная часть тела, которая не страдает от лишения сна – это сам мозг. Каким был, таким и остался, хотя во время сна происходят радикальные изменения работы мозга. А для всего остального тела последствия катастрофические. Такой парадокс не могли разрешить. И это противоречие разгадали именно в нашем институте проблем передачи информации имени Харкевича РАН. Мы, пришедшие туда, еще молодые биологи, погрузились в среду людей, занимающихся теорией информации, мы были не очень ограничены в ходе наших мыслей классическим устоявшимся догмами биологии и физиологии. Так и появилась идея о том, что мозг это универсальное вычислительное устройство, которое поочередно занимается двумя проблемами. В состоянии бодрствования это компьютер, отвечающий за наше поведение во внешней среде. А во время сна он занимается управлением нашим телом как безумно сложным биохимическим агрегатом. В нем распределено много миллионов сенсоров. У нас появилась гипотеза, что во время сна, когда мозг изолирован от внешнего мира, в его отделы начинает поступать информация от нашего кишечника, желудка, сердца, легких, печени, почек, репродуктивной системы. Мозг тут управляет и анализирует информацию, поступающую от органов тела. Это то же самое, что процессор компьютера, который стоит у нас дома или в офисе.
– То есть, чем больше спать, тем более здоровым будет организм?
– Конечно. Когда мы чувствуем сонливость, значит, в мозг начали поступать сигналы, о том, что в каких-то частях тела непорядок, что какие-то параметры выходят за разрешенные генетические нормы. И если хочется спать, не нужно себя перебарывать. В противном случае ты губишь себя.
– А сколько вы спите в сутки?
– Сколько хочется. Но сейчас довольно много – порядка девяти часов. И связано это было с тем, что недавно я перенес болезнь и операцию.
– Пожилые люди меньше спят, чем молодые. Казалось бы, должны много спать, чтобы во сне омолаживать организм.
– Если человек не поломал свой организм в молодости, то мозг приобретает опыт общения с системой. Простой пример. Первоклассник решает пример – пыхтит долго, это требует времени. И, наконец, он решает задачу. Если предложить эту задачку взрослому человеку, он решит ее мгновенно, потому что у него уже есть опыт. Так же и наш мозг на протяжение всей жизни получает богатый опыт работы с нашим телом. Многие задачи по управлению разными органами тела – довольно однообразны. Так что мозг тренируется и делает все это быстрее и быстрее. Этим можно объяснить то, что здоровые люди с возрастом начинают спать меньше. Но если у людей с возрастом возникают заболевания, продолжительность сна тут же увеличивается.
– И во сне организм лечится?
– Да. То, что он может сделать без применения медицины, он лечит. Не значит, что любую медицинскую проблему можно решить сном. Но сном можно исключить появление многих медицинских проблем.
"Спать нужно уметь"
– Сколько же нужно спать человеку? Есть оптимальное время?
– Все индивидуально. По средней оценке молодой абсолютно здоровый мужчина может спать шесть часов, если он умеет спать.
– Спать еще и уметь нужно?
– А как же. Уметь полностью отключиться от забот перед сном. В идеале так: легли, отключились, утром глаза открыли, проснулись, все в порядке.
– В больших городах люди умеют спать в метро, в автобусах отключаются.
– Это, к сожалению не умение. Они находятся в таких ужасных условиях жизни, что даже в неприспособленных для сна местах они засыпают. Мозг понимает, что ситуация настолько критична, что надо ловить каждый момент, чтобы сохранить тело жизнеспособным.
– А как же фраза: «Много спать вредно»? Родители любят своим детям ее повторять, чтобы те быстрее просыпались.
– Не согласен. Детей не надо ограничивать во сне. Если спят – то это только счастье. Идея «много спать вредно» была результатом неправильного использования статистики. Действительно было одно американское исследование, где показали, что у людей, которые дольше спят, повышается риск смерти. Потом это объяснили просто. Кто больше спит – это люди больные и они действительно с большей вероятностью умирают, но не потому что они дольше спят, а потому что они больны. То есть, перепутана причина и следствие. Потом эту работу сделали аккуратно и поняли, что у людей, которые дольше спят, снижается риск смертности. Ничем не надо сон ограничивать.
– Золотые слова для начальства, которое требует, чтобы их работники приходили на завод в 9 часов или без опозданий вставали за прилавок магазина. Люди говорят: «Я не могу проснуться». А им не верят.
– Такая проблема есть. Мы все разные, но жить должны в некотором режиме. Таково общество. Есть и проблема сменной работы. Это безумно опасная и вредная вещь.
Сейчас на некоторых предприятиях, где есть посменная работа, предварительно проходят медосмотр, и люди, которые предполагаются на работу, сортируются. Ведь многим категорически противопоказана сменная работа.
Было время, когда сменная работа организовывалась так: один день работаешь в дневную смену, потом в среднюю, потом в ночную смену, потом опять в среднюю и в дневную смену. От этого все оказались. Сейчас работу стараются делать блоками. Неделю человек работает в дневную смену, потом неделю в промежуточную, потом неделю в ночную.
– Как быть с хроническим недосыпом, на который многие жалуются?
– Постараться организовать свою жизнь так, чтобы исключить этот хронический недосып. Можно даже пойти на радикальный для многих шаг – сменить работу. Ведь здоровье и жизнь дороже. Причем сон ваш по возможности должен быть без сновидений. Сновидения – признак неглубокого сна. И никаких ночных кошмаров и видений любого сорта.
Фрейд был прав
– А сновидениями вы занимаетесь?
– Это неинтересная для меня проблема. Сновидения - это патология сна. И механизм возникновения снов понятен. Те разработки, которые сделаны начиная с Фрейда, абсолютно правильные. Использовать отчеты сновидений для психоанализа совершенно правомерно.
Вообще, сны, скорее всего, снятся нам в короткий момент засыпания и в короткий момент пробуждения. А то, что нам они кажутся длинными, это такая же иллюзия, как и сам сон.
– Как можно объяснить сны, когда на протяжении многих лет человеку снится одно и то же?
– Если он постоянно об этом думает и переживает, то некоторый комплекс нейронов, которые занимаются обработкой сигналов, связанных с этим переживанием, все время интенсивно заняты активностью. А у нейрона есть свойство – если он активен, то снижаются пороги и он легко отвечает на любой внешний стимул. Во сне поступление информации в зону сознания блокировано, но туда может забрасываться шум – сигналы идущие от наших внутренних органов. И если что-то произвело на человека сильное впечатление когда-то, то возникает очаг возбуждения, который подпитывается любым шумом. Может поступить любой сигнал и нейроны начинают активироваться.
– Такие сны мучительны. Человеку снится экзамен, служба в армии или просто старая любовь, которую он никак не может забыть.
– Тут уже надо обращаться к врачам-сомнологам (специалист по проблемам сна - Авт.). Сейчас эта специальность появляется, к сожалению, с некоторой задержкой. Хотя в Европе и США это очень развито. И у нас в Москве есть несколько центров лечения патологий сна.
Добрые руки ученого…
– Кошкам и собакам снятся сны?
– Не знаю. И узнать этого не можем – у сновидения нет объективных проявлений.
– Как же подергивание лапами – собака будто бежит во сне.
– Не значит, что при этом у нее есть внутренние ощущения бега. Подергивания связаны с тем, что сигналы кишечника не доходят до головы, параллельно выскакивают по ошибке в лапку, она дергается. И я не раз это наблюдал у животных.
– У вас дома много животных?
– Дома никаких. А вот в лаборатории сейчас живет кошка, мы много лет с ней работаем. Появился кролик, будет еще пара кроликов. В ХХ веке ставили сложный опыт, животное под наркозом, разрезанное – за один эксперимент отвели активность одного нейрона в мозге и были счастливы. Потом набиралось сто таких загубленных животных и по ним делалось некое заключение.
Сейчас техника позволяет работать на одном животном в течение нескольких лет и получать на нем каждый день по много сотен нейронов, ставить разные эксперименты. Животное при этом не страдает. Я работал с крысами, мышами, обезьянами. Но больше всего люблю кошек. Они добрые, чистые, аккуратные, понятливые. С ними хорошо.
– А потом они погибают?
– От экспериментов у меня не погибает никто. Они работают в эксперименте. Но нельзя всю жизнь проработать на одном звере – у тебя никто не примет статью в печать. Результат нужно подтверждать и на других зверях. Один зверь отработал блок экспериментов, я с него снимаю всю технику, которая на нем стояла и забираю его на дачу или пристраиваю к знакомым. Они продолжают жить в семье. Потом я беру новую кошку по объявлению «Отдам в хорошие руки». А лучших рук, чем у меня не найти.
Детей не нужно укачивать
– Как правильно укладывать спать детей наука сегодня тоже знает?
– У нас с женой четверо детей и никогда не было проблем с их сном. Мы никогда не укачивали детей, это неправильная техника. Оставьте ребенка и он сам утомиться и заснет. Но я согласен с тем, что кормящей матери нужно отдыхать. И если нет другого способа, можно покачать коляску, чтобы ребенок заснул. Механизм очень простой – ритмическое качание качает и внутренние органы, в том числе желудок и кишочки. От них начинают поступать ритмические сигналы, которые без качания не идут. И мозг расценивает их как что-то необычное и тут же считает, что нужно заснуть и выяснить, что же это за сигналы. Это естественный способ усыпления.