О возможном функциональном значении парадоксального сна

Одной из важнейших проблем биологии и психологии человека является выяснение функциональной роли фаз парадоксального сна. Хотя эта проблема к настоящему времени еще окончательно не решена, тем не менее получены весьма интересные данные, приближающие нас к ее решению. Мы изложим эти данные лишь в той мере, в какой они необходимы для понимания функциональной роли сновидений как психических феноменов.

Для выяснения функциональной роли парадоксального сна исследователи лишают животное или человека этой фазы сна и наблюдают последствия такого воздействия. Многочисленные опыты над кошками проводил У. Димент'.

Эксперименты проводились следующим образом: на воде устанавливалась небольшая платформа. Когда животное находилось на фазе МС, оно держалось на платформе. Но как только начиналась парадоксальная фаза с рез-

См. его обзорную статью: Dement W. С. The Biological Role of REM Sleep (Circa 1968) // Dreams and dreaming / Ed. by S. G. M. Lee and A. R. Mayes. Harmondsworth (Mx.), 1973. - Pp. 293-310.

кой потерей мускульного тонуса, кошка вынужденно просыпалась, чтобы не упасть в воду. Животное таким образом лишалось ПС и, следовательно, возможности переживания сновидений, состоящих в основном из зрительных представлений.

Эти опыты показали, что вследствие лишения парадоксального сна у этих животных происходит общее усиление мотивированных изнутри форм поведения. Особенно заметным было появление ненормального сексуального поведения, выражающегося в том, что кот компульсивно старался спариваться с другими самцами, находящимися в бодрствующем или даже анестезированном состоянии. В большинстве случаев эта ненормальная (гомосексуальная) гиперсексуальность исчезала, если ему давали возможность заснуть восстановительным сном. Даже если многократному лишению быстрого сна подвергалось одно и то же животное (с различными интервалами перерыва), все равно гиперсексуальность каждый раз исчезала. Такие же данные получены на крысах. У. Димент утверждает, что в ходе этих экспериментов не были обнаружены устойчивые нарушения восприятия, памяти, способности к обучению и двигательных функций.

Любопытно, что во время восстановительного сна вовсе не требуется находиться в парадоксальном сне столько времени, сколько этого сна было потеряно. Когда эксперименты по лишению быстрого сна продолжались дольше 25-30 дней, дополнительной компенсации, т. е. удлинения продолжительности восстановительного сна, не наблюдалось. Компенсация осуществляется, по-видимому, не только удлинением, но и «интенсификацией» быстрого сна в восстановительном периоде.

Вследствие длительного лишения парадоксального сна возникает сверхвозбужденное состояние, одним из аспектов которого является гиперсексуальность. Более активными становятся поиски пищи, а скорость ее поедания у экспериментальных животных становится примерно в два раза выше обычной.

М. Жуве, тоже проводивший опыты по лишению кошек парадоксального сна, сообщил, что при коагуляции ретикулярных ядер моста (вследствие чего ПС исчезает, но МС сохраняется) длительное лишение парадоксального сна приводит к гибели животных. Однако другие исследователи не подтверждают это наблюдение.

Эксперименты, проведенные У. Диментом на людях, показали, что после лишения в течение нескольких ночей парадоксального сна организм как бы стремится наверстать «потерянные порции» этого вида сна: фазы ПС становятся все более частыми и длительными. Особенно длительными фазы ПС становятся во второй половине ночи. После десяти-

дневнего изолированного лишения ПС, в восстановительном сне, длительность ПС составляет около 60% всего сна, тогда как в обычных условиях — 20-30 %. При этом, как у детей, парадоксальный сон часто начинается сразу же после засыпания. В течение последующих ночей представленность ПС возвращается к исходному уровню.

После депривации (лишения) парадоксального сна движения глаз, вздрагивания, аритмия пульса и другие движения усиливаются, но они нередко наблюдаются на фоне медленных волн ЭЭГ. Исходя из этого факта Л. Шеповальников считает, что парадоксальный сон может протекать без сновидений, так что быстрые движения глаз еще не говорят о наличии сновидений. Потребность организма в парадоксальном сне, по его мнению, не то же самое, что потребность в сновидениях. С другой стороны, сновидения возможны и вне ПС, т. е. в фазе медленного сна. Сновидения могут протекать с включением зрительных представлений, не сопровождаясь видимыми движениями глаз. Сочетание ПС, быстрых движений глаз и сновидений он не считает обязательными '.

Следует, однако, учесть, что во время парадоксального сна в движениях и мимике спящего выражаются переживания, в том числе патологические симптомы психических и соматических заболеваний.

Парадоксальный сон связан также с адаптацией личности к условиям своего существования. О связи сна с адаптацией одним из первых писал Р. Гринберг с соавторами².

Они заметили, что ПС необходим для успешной адаптации личности к необычным и значимым для нее ситуациям. «Если количество таких ситуаций велико, то продолжительность фазы быстрого сна увеличивается. Исключение фазы быстрого сна нарушает адаптацию человека, а также ухудшает запоминание личностью значимых фактов, вызывающих эмоциональное напряжение»³.

Эксперименты У. Димента по лишению людей парадоксального сна, проведенные в течение шести дней, показали, что (по данным тестирования, в частности, с помощью теста Роршаха) заметно усилились естественные потребности и выражение чувств, выше стал уровень «патогномических вербализаций». В целом отмечались психические расстройства. Однако более поздние исследования показали, что эти

Шеповальников А. К. Активность спящего мозга. — Л., 1970. — С. 26.

См.: Greenberg R., Pillard R., Pearlman G. The effect of dream deprivation on adaptation

to stress. Psychosomatic Medicina. — 1972. — Vol. 34, № 3.

См.: Грановская Р. М. Элементы практической психологии. — Л., 1984. — С. 85.

патологические изменения не являются специфическими последствиями лишения парадоксального сна со сновидениями. Они являются результатом лишения сна вообще: невозможно лишить человека возможности иметь сновидения без того, чтобы не лишить его сна.

В фазах парадоксального сна восстановительного периода испытуемых значительно труднее разбудить, а это означает, что с психологической точки зрения глубина парадоксального сна увеличивается.

В контрольной группе производили пробуждение испытуемых несколько раз за ночь, лишая их медленного сна, чтобы общая длительность сна испытуемых экспериментальной и контрольной групп была одинаковой. В контрольной группе изменений, подобных тем, которые наблюдались у испытуемых экспериментальной группы, не отмечалось.

Фармакологическое выключение ПС вследствие приема декседрина приводит в основном к таким же результатам'.

Причем в каждые следующие сутки эксперимента требуется принимать все большие дозы декседрина для подавления ПС.

Существуют индивидуальные различия в изменении соотношения фаз сна и общего поведения вследствие лишения ПС. Обнаружено, например, что те испытуемые, которые в фазах медленного сна (в ходе экспериментов) имели больше сновидений, после прекращения опытов в восстановительной ночи имели менее длительную парадоксальную фазу по сравнению с теми испытуемыми, которые после пробуждения из МС не сообщали о сновидениях. Этот экспериментально установленный факт является веским свидетельством в пользу того взгляда, согласно которому психическая активность во сне имеет важное значение для жизнедеятельности человека².

Парадоксальный сон, по-видимому, осуществляет при этом многообразные функции. Американский исследователь Ю. Гартман на основе анализа многочисленных экспериментальных данных пришел к выводу, что ПС имеет следующие функциональные значения:

• очищает нервную систему от метаболитов, накопившихся в других фазах цикла сон-бодрствование;

• обеспечивает развивающийся мозг ребенка или даже плода в матке внутренним источником квазисенсорной стимуляции коры.

¹ Латаш Н. П. Нейрофизиология сна и сновидений // Клиническая нейрофизиология. — Л., 1972. - С. 390-397.

² Там же. — С. 394. , £■'

Это осуществляется поступлением разрядов из мостового центра ПС;

• реорганизует в центральной нервной системе (ЦНС) «паттерны» разрядов, нарушающиеся во время МС;

• является необходимым восстановительным периодом, подготавливающим постепенный переход к бодрствованию от периода сенсорной депривации, фазы медленного сна;

• в парадоксальной фазе происходит «сбрасывание» накопившейся ненужной информации, что открывает возможности восприятия новой информации;

• в фазе парадоксального сна происходит трансформация содержаний кратковременной памяти в содержания долговременной памяти. При этом, согласно данной точке зрения, часть информации «сбрасывается», т.е. подвергается абсолютному забыванию;

• в ПС мозговые механизмы работают таким образом, что обеспечивает сновидную психическую активность, направленную, согласно В. Гартману, на решение текущих эмоциональных проблем и обеспечивающую оптимальную адаптацию организма к условиям, окружающим его во время сна.

Эти его идеи мы излагаем по работе А. Я. Шеповальникова, который в целом соглашается с ним.

Нам представляется вполне возможным, что во время парадоксального сна все эти функции осуществляются одновременно, поскольку в этой фазе активны огромные массы нейронов, а психическая деятельность спящего чрезвычайно богата и протекает на различных уровнях психики.

Итак, Ю. Гартманом предложена концепция, согласно которой сон необходим для перевода содержаний кратковременной памяти в долговременную. В процессе такого перевода происходит дальнейшая переработка, в частности, категоризация информации, накопленной в период бодрствования в промежуточной памяти. Сон создает ситуацию отключения человека от внешней среды, прекращения поступления новой информации, т. е. максимально благоприятные условия для осуществления вышеупомянутых процессов. После завершения сна промежуточная память свободна и готова для приема новой информации.

Выдвинуто даже представление о том, каким образом происходит переработка информации во время сна. Считается, что информация малыми дозами из промежуточной памяти поступает в кратковременную, которая уже отключена от внешней среды. Обработка каждой порции осуществляется в два этапа:

1) первая фаза — логическая обработка информации, она совпадает с периодом МС. Происходит обобщение и оценка информации;

2) вторая фаза: обработанная в первой фазе информация направляется в определенные участки структуры долговременной памяти. Там происходит ассоциирование с уже хранящимся материалом, представленным в различных видах (модальностях): образной, двигательной и словесно-логической.

Предполагается, что вторая фаза совпадает с периодом парадоксального сна¹.

Если эта концепция верна, то можно, видимо, заключить, что чередование в процессе ночного сна ортодоксальных и парадоксальных фаз возникает именно для достижения этой цели: в каждой ортодоксальной фазе только некоторая часть информации из промежуточной памяти переводится в кратковременную, т. е. объем последней ограничен. Возможно, что это действительно одна из причин возникновения той структуры сна, которую мы обнаруживаем у современного человека.

Есть ряд фактов, подтверждающих эту гипотезу. Во-первых, известно, что после пробуждения из медленного сна, около 80 % людей не сообщают ни о каких психических переживаниях и только 20 % — о каких-то процессах рассуждений без образов и эмоций. Содержание этих мыслей отражает события прошедшего дня: человек как бы размышляет о реальных ситуациях своей жизни. По-видимому, эти размышления иногда выражаются во внешней речи: именно в фазах МС имеют место случаи сноговорения. Представляет интерес также то обстоятельство, что если в бодрствующем состоянии нагрузка на зрение увеличивается, то фазы ортодоксального сна удлиняются. Это считается подтверждением участия медленного сна в процессах переработки поступившей днем информации. Исследования А. П. Латаша показали, что во время естественного сна улучшается организация следов памяти, вследствие чего улучшается процесс воспроизведения информации, особенно той, которая еще не осмысленна в достаточной степени.

Поскольку, согласно изложенной концепции, только в сновидной, парадоксальной фазе человек вновь приобретает способность воспринимать идущую извне информацию (так как сфера его кратковременной памяти освобождается), то только в фазе ортодоксального сна возможна гипнопедия — обучение людей во сне. Введенные гипнопедиче-

Грановская Р. М. Элементы практической психологии. — Л., 1984. — С. 82. Р. М. Грановская ссылается на Гартмана.

ским способом сведения сразу же передаются в сферу долговременной памяти.

Однако если днем в промежуточной памяти накоплено много информации, то дополнительное гипнопедическое обучение может привести к перегрузкам, к недостаточности обычной длительности ночного сна и, в результате, к неврозам. Такова точка зрения, в частности, Р. М. Грановской.

Ввиду всего этого людям интенсивного умственного труда необходим достаточно длительный сон с нормальной структурой, т. е. соотношением ортодоксальных и парадоксальных фаз. При очень коротком сне может развиваться забывчивость на недавние события, как это имеет место у мало спящих пожилых людей: последние впечатления жизни у них просто не консолидируются. Структура сна и, следовательно, этапов переработки информации, нормальна в том случае, если сон в течение 7-8 часов непрерывен. В прерывистом, дробном сне количественные и качественные соотношения ортодоксальных и парадоксальных фаз нарушаются.

К вышеописанной концепции примыкает гипотеза Ю. Шапиро, который полагает, что мозг в период бодрствования не успевает перерабатывать всю поступившую через органы чувств информацию, поэтому периодически нуждается в относительной сенсорной изоляции, которая лучше всего обеспечивается во сне. Во сне поступившая в период бодрствования информация перерабатывается, сопоставляется с прежним опытом и субъективно, т. е. на психологическом уровне, эти процессы переживаются в виде сновидений. Наблюдающиеся во сне вегетативные и двигательные реакции способствуют снятию эмоционального напряжения, вызванного сновидениями.

Известна также гипотеза Дж. Моруцци, считающего, что в восстановительных процессах во сне нуждаются только те нейроны, которые участвуют в высших познавательных процессах. Он называет их «обучающимися нейронами», а соответствующие синапсы — «обучающимися синапсами». В состоянии сна, по мнению Моруцци, активны только нейроны, не являющиеся обучающимися. Он выдвигает весьма спорное положение, согласно которому «обучающихся» нейронов немного. Можно согласиться с А. Н. Шеповальниковым, что было бы правильнее говорить о восстановлении функций обучающихся синапсов на многих нейронах, а не о немногих обучающихся нейронах.

Информационные подходы к проблеме сновидения являются односторонними, поскольку интерпретируют сновидения лишь в качестве эпифеноменов. В них процессы переработки информации имеют место,

но это лишь одна из функций сновидений. При сведении смысла сновидений только к одной этой функции мы не смогли бы адекватно понять ни одно из них.