Текст книги "Наука о сне. Кто познает тайну сна – познает тайну мозга!"

Глава 2
Для чего нужен сон?

Жалующихся на инсомнию (бессонницу) – легион. Однако, когда их подвергают регистрации на полиграфе, они оказываются совсем неплохо спящими (в среднем 300 минут сна за ночь). С другой стороны, полное лишение сна (депривация) испытуемых-добровольцев, проводимое под полиграфическим контролем[15]15
  Полиграфия в сомнологии – это параллельная запись нескольких физиологических показателей, как минимум – электрической активности коры головного мозга (ЭЭГ), глаз (ЭОГ) и мышц затылка (ЭМГ); часто используется также термин полисомнография, но Жуве его не признавал, считая, что в нем сочетаются два разных корня – латинский и греческий. – Прим. В.К


[Закрыть], имеет свои границы и свой рекорд – 264 часа. Однако в литературе по неврологии можно найти описание случаев энцефалита с 12-суточной инсомнией, а также полной инсомнии, представляющей собой основной симптом таких редких заболеваний, как фибриллярная хорея Морвана, или акродиния[16]16
  Болезненность конечностей, вызванная ртутным отравлением. – Прим. В.К.


[Закрыть]. Возможно ли, чтобы какие-то больные могли существовать без сна на протяжении недель и даже месяцев, не страдая при этом ни нарушением внимания, ни памяти?

Рассмотрим случай с больным, 27 лет, страдающим фибриллярной хореей Морвана, про которого с полным основанием можно утверждать, что он не спал на протяжении, по крайней мере, четырех месяцев. Этот случай является исключительным, потому что эта инсомния не повлекла за собой никакого нарушения ни внимания, ни памяти, хотя и сопровождалось ночными галлюцинациями. И, наконец, лечебный эффект (Рис. 1) – к сожалению, неопределенный – предшественников серотонина позволяет выдвинуть несколько гипотез о механизмах этой агрипнии, которая, по нашим сегодняшним представлениям (2014 год) является самой продолжительной, подтвержденной почти непрерывным полиграфическим контролем.

Огюстен Морван (1819–1897) из местечка Ланиллис в Бретани был врачом, практикующим в XIX веке в своем родном регионе. Он был одарен необычайной проницательностью, поскольку в 1875 году впервые описал микседему[17]17
  Крайняя, клинически выраженная форма гипотиреоза. – Прим. В.К.


[Закрыть], затем в 1883 году – признаки сирингомиелии[18]18
  Хроническое прогрессирующее заболевание нервной системы, при котором в спинном мозге образуются полости. – Прим. В.К.


[Закрыть], а в 1890 году обнаружил патологию, исключительно мужскую, которую он назвал «фибриллярной хореей» и которую сегодня мы называем «болезнью Морвана».

Приведем здесь описание первого случая, который он опубликовал 12 апреля 1890 года в «Еженедельной газете медицины и хирургии».

«Фермер Плабеннек, крепкого телосложения, впервые пришел ко мне на консультацию 18 июля 1885 года. В течение недели он страдал от фибриллярных сокращений задних мышц бедра. 21 июля фибрилляции охватили почти все мышцы тела. Эти мышечные подергивания имели тенденцию к прекращению при произвольных сокращениях, но надо отметить, что сокращения эти сопровождались сильными болями, которые лишали его сна. Поэтому больной вскакивал с постели, тем более, что еще страдал от обильного потоотделения, настолько сильного, что у него рубашку можно было отжимать. В начале августа 1885 года быстро наступило ухудшение состояния. Он был вынужден лежать, несмотря на усилившееся потоотделение, и начал бредить. Через месяц он впал в кому и погиб».

Затем Морван описал четыре других, менее тяжелых случая, когда состояние больных восстанавливалось почти до нормального. Морван считал, что такая мышечная фибрилляция вызвана поражением переднего рога серого вещества спинного мозга, которое затем распространилось на интермедио-латеральный пучок, ответственный также и за вазомоторные признаки. В то время как Морван описал свою фибриллярную хорею, в Европе появились и другие публикации, и Эдуард Кребс, интерн Бабинского, представил в своей диссертации обзор европейских статей, также описывающих фибриллярные хореи под названиями: «миокимия», семейная эпилептическая миотония, агрессивная форма летаргического энцефалита (болезнь фон Экономо).

Надо отметить, что Морван пытался проверить свою гипотезу в опытах на животных – лошадях под наркозом, у которых он безуспешно пытался найти проводящий пучок в спинном мозге, ответственный за потоотделение.

Но только в 1974 году мы смогли изучить нарушения сна, которые вкратце излагаем в этой главе.

И наконец, недавние работы позволили дать объяснение этой болезни: присутствие антител, нарушающих функции калиевых каналов (voltage gated K+ channel antibody), синдром VGKC-антител.

Случаи длительной бессонницы (инсомнии) вследствие болезни или поражения центральной нервной системы, подтвержденные полиграфическими записями – довольно редки. Наш больной представляет собой первый достоверный случай очень длительной бессонницы, подтвержденной полигра-фически. На самом деле, благодаря полиграфу и контролю персональной медсестры (когда не было записи), можно утверждать, что этот больной не спал (точнее, погружался в первую стадию на очень короткие промежутки времени, составлявшие в сумме менее тридцати минут за ночь, чем можно пренебречь) между январем и апрелем 1970 года, или около 120 дней без сна (2800 часов). Можно также прикинуть, что парадоксального сна у него не было более 200 дней.

Таким образом, в отличие от многочисленных вышеприведенных случаев инсомнии, не подтвержденных полиграфией, здесь мы имеем дело с настоящей агрипнией[19]19
  Инсомния – бессонница по-латыни, а агрипния – по-гречески. – Прим. В.К.


[Закрыть]. Хотелось бы закрепить этот термин, впервые примененный фон Экономо, за инсомнией, подтвержденной полиграфически, оставив термину «инсомния» его общепринятое определение: субъективное ощущение отсутствия сна.

Агрипнию, которую продемонстрировал наш больной, интересно сопоставить с примерами экспериментальной депривации сна.

В обоих случаях проводился полиграфический и поведенческий контроль, а также психомоторное тестирование. Сразу же отметим различие между нашим больным, лежащим всю ночь в постели и даже принимающим снотворные – и здоровыми испытуемыми-добровольцами, которым платят за то, чтобы они не спали, избегающими даже того, чтобы прилечь, и постоянно стимулирующими себя, чтобы оставаться бодрыми. В первом случае пациент хотел спать и постоянно искал сна, но не мог уснуть даже после четырех месяцев инсомнии. Во втором случае, наоборот, испытуемые постоянно боролись со сном и после 120, 200 и 264 бессонных часов падали от усталости, демонстрируя длительную «отдачу» сна.

Некоторые результаты, полученные на испытуемых в исследованиях по депривации сна, а также представленные в отчетах политзаключенных бывшего СССР (или результаты экспериментальной депривации сна у животных) позволили сформулировать гипотезы или теории о функциях сна: его роли в долговременной памяти, обучении и т. д. Однако наш пациент, полностью «агрипнический» на протяжении четырех месяцев, сохранял способность к нормальной умственной деятельности с учетом того среднего интеллектуального уровня, который был у него до болезни. В частности, оставалась совершенно ненарушенной его кратковременная и долговременная память, а также способность к обучению. И способность к концентрации внимания, необходимая для восприятия сложных фигур в тесте Рея и лабиринтного теста, нисколько не ухудшилась. Тем не менее, имели место три категории патологических проявлений: депрессивный синдром, дистальгический галлюцинаторный синдром и микрогаллюцинации.

Мы полагаем, что разницу между инструментальной депривацией сна и агрипнией, представленной нашим больным, можно интерпретировать следующим образом: в первом случае инсомния возникала вследствие активного воздействия системы бодрствования (особенно сенсорной стимуляции). Испытуемые избегали темноты, старались не закрывать глаза, не ложиться. Серотонинергическая система при этом не затрагивалась, а известно, что оборот серотонина в условиях продолжительного стресса может возрастать параллельно с катехоламинами. Затрудненность концентрации внимания, и особенно, микро-галлюцинации – это симптомы эпизодов микро-сна, которые блокируются экспериментатором, наблюдающим за испытуемым. В нашем же случае, наоборот, бодрствование пациента не было подчинено, по крайней мере в дневное время, активности серотонинергической системы. Необходимо еще раз подчеркнуть, что способности к концентрации внимания и запоминанию оставались незатронутыми в дневное время, и система бодрствования нашего больного показала, таким образом, исключительную неутомляемость на протяжении нескольких месяцев в отсутствие активной системы сна, призванной ее тормозить. Нарушения внимания и, возможно, памяти, возникающие при экспериментальной депривации сна, провоцируются, видимо, вторжением в процесс бодрствования серотонинергической системы сна. Отсутствие сна и a fortiori (в еще большей степени) парадоксального сна, следовательно, не влечет за собой обязательно целого ряда тех нарушений, которые наблюдаются в исследованиях с продолжительной экспериментальной депривацией сна. Получается, что медленный и парадоксальный сон не являются необходимыми для жизни (по крайне мере, в течение четырех-пяти месяцев для первого и около восьми месяцев – для второго), и мы не можем считать их подавление причиной каких-либо серьезных нарушений в организме. Человек, лишенный в течение четырех месяцев сна и сновидений, от которых осталось лишь нескольких минут ночных галлюцинаций, оказывается, может днем читать газеты, составлять планы, играть в карты и выигрывать, и при этом лежать в темноте на кровати всю ночь без сна! В завершение всего сказанного, признаем: это наблюдение делает большинство теорий о функциях сна и парадоксального сна разом устаревшими, но ничего другого не предлагает.

Недавние работы позволили уточнить этиологию[20]20
  Раздел медицины, изучающий причины и условия возникновения болезней. – Прим. ред.


[Закрыть] болезни Морвана, обнаружив в организме больных присутствие антител, нарушающих функцию калиевых каналов.

Наконец, отдадим должное Огюсту Морвану, врачу из бретонской деревни, который определил три новые клинические картины: в 1875 году – семиологию (симптоматодиагностику) миоэдемы; в 1883 году – неврологическую семиологию сирингомиелии (которую он назвал парезо-анальгезией верхних конечностей); и наконец, в 1890 году – семиологию «фибриллярной хореи», известной сегодня в качестве модели синаптической патологии при иммунном нарушении активности калиевых каналов, ответственных за агрипнию, миокимию и нейро-вегетативные нарушения.

У каждого из нас есть своя собственная стабильная продолжительность ночного сна (не говоря о сиесте, которую можно позволить себе лишь во время отпуска). Она составляет семь-восемь часов, уменьшаясь с возрастом.

Однако я был знаком с одной молодой женщиной, 31 года, которая ради любопытства решила записать ночной сон в моей лаборатории, поскольку призналась своему семейному врачу, что ночью спит якобы всего несколько часов.

Врач не поверил ей и отослал сделать ЭЭГ. Эта вполне здоровая молодая женщина имела две профессии (бухгалтер и писатель) и была совершенно счастлива, имея двух любовников (не знакомых друг с другом, поскольку один приходил к ней после обеда, а другой вечером и оставался до часа ночи). Она утверждала, что ночью спит только три часа и с 18 лет сиесту тоже не практикует.

Я регистрировал ее сон в течение трех ночей. Она ложилась спать в 21 час, как все больные, подвергавшиеся регистрации, и читала в кровати до трех часов ночи, затем откладывала книгу и тотчас же засыпала, чтобы проснуться в шесть часов утра свежей и отдохнувшей. Ее сон был организован следующим образом (в среднем за три ночи): общая длительность сна (ОДС): 190 минут; стадии I и II: 55 минут (29 % ОДС); стадии III и IV: 85 минут (44 % ОДС), парадоксальный сон: 50 минут (27 % ОТС).

Рис. 1. Эволюция ночного сна на протяжении трех суток без лечения. Тотальная инсомния (лишь 10 минут стадии 1 за 8 часов). Черные прямоугольники показывают эпизоды, во время которых больная бодрствовала и ходила по лаборатории. (На шкале ординат – SP – парадоксальный сон – ПС; SL – медленный сон – МС)

Рис. 2. После приема 5, 10 или 15 граммов триптофана (отмечено стрелками) никакого улучшения не наблюдается. (На шкале ординат – SP – парадоксальный сон – ПС; SL – медленный сон – МС)

Рис. 3. Восстановление сна после приема 1500 мг DL 5-HTP (5-окситриптофана) в 23 часа и 4 часа (стрелками). – SP – парадоксальный сон – ПС; SL – медленный сон – МС; Е – бодрствование (Б). Наблюдалось восстановление парадоксального сна после второй дозы 5-окситриптофана. Стадии сна: I, II, III и IV. Парадоксальный сон – SP. По шкале абсцисс: время (в часах).

Рис. 4. Кумулятивная диаграмма продолжительности сна (в минутах) за каждые 10 минут в течение 16 последовательных ночей. Стрелки указывают моменты приема больших доз DL 5-HTP (23 часа и 4 часа). Жирная линия – стадии II, III и IV. Закрашенные участки – парадоксальный сон. Тонкая линия – стадии II, III и IV под воздействием плацебо, которое больная принимала 16 ночей в то же время, что и DL 5-HTP.

Таким образом, эта молодая женщина принадлежала к группе «малоспящих» (short sleepers), описанных Джонсом и Освальдом в 1968 году.

Рис. 5. Термографическое исследование процесса длительного галлюцинаторного эпизода (галлюцинаторного дистальгического синдрома) (Д-р Шмитт, лаборатория термографии, больница Эдуарда Эррио, Лион). № 1: контроль. № 2: появление болей в конечностях. Испытуемый сжимает одной рукой другую. № 3: Глаза закрыты. Испытуемый разговаривает с воображаемым собеседником. Регистрация ЭЭГ демонстрирует бодрствование. № 4: длительная галлюцинация. № 5: возвращение в нормальное состояние. Испытуемый открывает глаза. № 6 и № 7: пациента просят закрыть глаза. У него снова начинаются галлюцинации. ЭЭГ бодрствования. № 8: очень сильная стимуляция возвращает пациента к реальности. Завершение галлюцинаторного эпизода. Испытуемый отчитывается о сновидении.

• Депривация сна у животных

В 1983 году были опубликованы результаты хронической регистрации ЭЭГ, полученные командой моего друга Аллана Рехтшаффена из Чикаго при сравнении контрольного животного с параллельной записью у животного, полностью лишенного сна (в основном, крыс). Экспериментальное оборудование состояло из вращающейся круговой платформы, окруженной водой, разделенной пополам неподвижным барьером, по одну сторону которого находилась контрольная крыса, а по другую – депривированная, обе с электродами в коре головного мозга, позволяющими вести запись ЭЭГ. Как только депривируемое животное засыпало, на регистрирующем приборе отмечалось замедление ритмов ЭЭГ, что автоматически включало моторчик, заставляющий платформу медленно вращаться, вынуждая крысу проснуться, чтобы избежать столкновения с барьером и падения в воду. При этом контрольная крыса, если она спала, тоже вынуждена была проснуться, но она могла «отсыпаться» в периоды активности своей напарницы. В результате контрольная крыса теряла только 20–30 % сна, в то время как депривированная – 90–95 %.

Контроль кортизола и надпочечников показал, что воздействие стресса было идентичным в обеих группах крыс.

Результаты продемонстрировали, что уже через неделю крысы, полностью лишенные сна, испытывали ухудшение общего состояния с потерей веса (несмотря на увеличение потребления пищи) и белковый распад в организме с появлением крови в моче. Потеря энергии в 2,5 раза превышала нормальное значение, и в среднем через 21 день происходила гибель, которой предшествовало резкое падение температуры тела.

Вскрытие крыс не выявило органических изменений по сравнению с контрольными животными. Тогда возникает вопрос: почему же продолжительная депривация сна приводит к смерти? Хорн предложил следующую гипотезу: поскольку действие стресса здесь исключено, то единственной причиной смерти депривированной крысы является, очевидно, падение температуры тела. Эта гипотермия является следствием усиления теплоотдачи через лапы и хвост животного, так как во время сна крыса обычно прячет их в своей шерсти. Таким образом, гибель животного происходила из-за нарушения терморегуляции… или какого-то другого, еще не известного процесса[21]21
  Жуве здесь описывает опыты, выполненные в 80-е годы минувшего века. Попытка их объяснения Джимом Хорном – полная ерунда. В последующие 20 лет (1990–2010) изучение модели Рехтшаффена было продолжено его ученицей Кэрол Эверсон и ее сотрудниками. Они обнаружили снижение устойчивости к инфекциям, проникновение живых микробов в различные органы, которые в нормальных условиях сохраняют свою стерильность. В то время мало что было известно относительно иммунологических последствий депривации сна, хотя врачи уже давно подозревали, что нехватка сна – один из важных факторов в развитии иммунопатологии. Полученные Эверсон с соавторами данные показывают, что микробы, которые в норме контролируются иммунной системой организма, в ходе продолжительной депривации сна начинают проникать из кишечника во внутренние органы: брыжеечные лимфоузлы, печень и легкие. Присутствие патогенных микроорганизмов и их токсинов в тканях формирует постоянную септическую нагрузку на иммунную систему организма хозяина. В результате такого хронического антигенного давления в ходе непрекращающейся депривации сна защита хозяина, в конце концов, «ломается» и отказывает, что проявляется проникновением инфекции в кровяное русло и гибели животного от общей гнойной инфекции – сепсиса. – Прим. В.К.


[Закрыть].

• Депривация сна у человека

Известно, что подобные эксперименты проводились в армиях разных стран (Норвегии, США, Франции, СССР), но их результаты не публиковались. Тем не менее, считалось, что предельная граница (когда испытуемый еще способен выполнять приказы) находится между 9 и 12 сутками. Пока не появился Рэнди Гарднер, молодой 17-летний американец, который, стремясь к рекорду и в погоне за «славой», добровольно согласился оставаться бодрым как можно дольше без помощи лекарств (амфетаминов) и даже без кофе. Непрерывная регистрация ЭЭГ проводилась моим коллегой и другом Уильямом Дементом. В итоге мировой рекорд пребывания без сна составил 11 суток, или 264 часа. Основные наблюдаемые симптомы были следующими: начиная со вторых суток депривации испытуемый был вынужден бросить смотреть телевизор из-за нарушения аккомодации (приспособления); третьи сутки – атаксия (расстройство моторики), небольшая тошнота и подавленное настроение; четвертые сутки – нарушения памяти и концентрации, иллюзии (он принял панель сигнализации за человека) и заявление, что он «величайший футболист в мире». С 5-х по 11-е сутки – атаксия усилилась, так же как галлюцинации и нарушения памяти. Клиническое исследование, проведенное на 11-й день, обнаружило сильный птоз (опущение верхнего века) со страбизмом (косоглазием), нистагм (быстрые непроизвольные движения глаз), дрожание рук, а также снижение кожной температуры на 1-10 градусов вследствие сильного сужения периферических сосудов.

В первую восстановительную ночь он проспал 15 часов. «Отдача» сна продолжалась и две последующие ночи, но общая продолжительность восстановительного сна составила лишь 24 % «сна утерянного», а его структура характеризовалась следующим образом: восстановилось лишь 7 % I и II стадий (легкий сон), зато 46 % стадии III, 68 % стадии IV и 53 % парадоксального сна (ПС). Отсюда возникла гипотеза, что стадии III и IV, а также ПС, являются, видимо, самыми необходимыми для мозга. Вот интерпретация этих данных Хорном (по моему мнению, совершенно не верная – как будто он имеет дело с инсомнией при болезни Морвана):

– существуют так называемый «облигатный» сон, который полностью «восстанавливается» при депривации, поскольку служит для «восстанавления» головного мозга, «утомленного» долгим дневным бодрствованием. Речь идет о IV стадии и парадоксальном сне: это и есть своего рода «ядро сна», сконцентрированное в первые ночные часы (Рис. 6);

Рис. 6. Ядро глубокого медленного сна (по Хорну)

– и «факультативный» сон, реализующийся во вторую половину ночи. При наличии позитивной мотивации – без него можно и обойтись (Рис. 7).

Рис. 7. Пропорциональная зависимость между представленностью стадии IV и предшествующим бодрствованием (по Webb и Agnew)

Первый вывод из экспериментов по лишению сна – это отсутствие соматической реакции. Считается, что восстановление после физического утомления, высвобождение гормона роста в начале сна или увеличение глубокого медленного сна, вызванное физическими упражнениями, связаны не с самой депривацией сна, а с гипертермией (повышением температуры тела), ею вызванной. В самом деле, те же самые симптомы возникают и при тепловой нагрузке при пребывании в горячей бане. Тогда появляется соблазн предположить: что только сон с медленными волнами (стадии III и IV) способен вызывать вероятные процессы восстановления (перезарядку нейромедиаторов, прорастание дендритов и т. д.). Пропорциональная зависимость между количеством стадии IV и продолжительностью предшествующего бодрствования позволяет думать, что «дефицит, созданный продолжительным бодрствованием, должен быть восполнен, а нарушенное – восставлено» (Рис. 7).

То, что мы только что описали, доказывает, что физиология не может всё разрешить в одиночку, ей требуется дополнительная поддержка в виде новых открытий и клинических случаев; так, мы показали, что возможно непрерывное четырехмесячное бодрствование без значительных нарушений в организме. Вышеописанные нарушения, вызванные депривацией сна, связаны с персистенцией (упорной работой) гипнических механизмов, которые при депривации не могут нормально функционировать, в то время как их выключение при болезни Морвана – таких симптомов не вызывает. Это еще раз доказывает, что клиника – лучший союзник физиологии благодаря бесконечным открытиям иммунологических, вирусологических и других механизмов, которые могут подавлять или облегчать бесчисленные мозговые функции.

После агрипнии при болезни Морвана самой знаменитой стала фатальная семейная инсомния (ФСИ), причину которой нашел Стэнли Прузинер (и получил за это Нобелевскую премию). Эта болезнь вызвана не вирусом, но белком прионом, который также является причиной губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота («коровьего бешенства»), овечьей дрожи и болезни Кройцфельдта-Якоба. ФСИ – болезнь, поражающая людей, в основном, после пятидесяти, встречается очень редко, ею болеет всего около сотни людей в мире. Потомки таких больных имеют 50 % риска заболеть ею (для остального населения риск составляет всего лишь 1 на 30 миллионов).

Симптомы ФСИ вполне типичны: у больного учащено дыхание, зрачки постоянно сужены (до размеров булавочной головки), у мужчин проявляется сексуальная слабость (у женщин возникает менопауза). Наблюдается короткий сон, затрудненное засыпание, в конце концов сон полностью исчезает. По мере потери сна (в отличие от болезни Морвана) состояние больного прогрессивно ухудшается. Больной теряет чувство равновесия и больше не может ходить без посторонней помощи. Появляются нарушения сознания. В среднем через 15 месяцев от начала болезни больные впадают в терминальную кому. За минувший век зарегистрировано 30 больных ФСИ, из них 14 – между 1973 и 2000 годами. Несмотря на открытие приона, никакого лечения пока не найдено.

Таким образом, в случае ФСИ вслед за инсомнией быстро развиваются системные нарушения (атаксия, затем кома), и не удается, как при болезни Морвана, наблюдать идиопатическую (изолированную) агрипнию.