Сновидения — уникальное явление человеческой физиологии, ускользающее от естественного объяснения и, следовательно, породившее множество предположений. Древние люди, в своих попытках разобраться в загадках пребывания тела в этом состоянии, рассматривали сны, как отражение контакта с духовными сущностями. В конце XIX века акцент сместился на другое объективное восприятие для более глубокого исследования – сновидения стали трактовать, как средства раскрытия и управления бессознательным. Это нашло отражение в психоаналитическом подходе самых известных «специалистов по разуму» того периода — Фрейда и Юнга. Основоположник аналитической психологии Карл Густав Юнг считал сны фрагментами непроизвольной психической активности, достаточно осознанными, чтобы их можно было вспомнить в состоянии бодрствования. Большинство людей до сих пор верят, что сны раскрывают значимые, скрытые истины. Однако, как путеводитель по бессознательному, они в лучшем случае сбивают с толку.
В последнее время акцент сместился на биологические функции и неврологические корреляты. Сны можно описать как последовательность спонтанно возникающих образов, идей, чувств и ощущений, которые происходят во время сна. Каждый сон может длиться от нескольких секунд до нескольких минут, но, как правило, в совокупности они занимают значительную часть ночи. Самые яркие запоминающиеся образы связаны с фазой быстрого сна (REM-сном) — активность мозга в это время удивительно похожа на активность в состоянии бодрствования. Они часто возникают и во время фазы медленного сна (NREM-сна), но эти видения менее яркие и похожи на повествование. Большинство снов, вероятно, не распознаются и не запоминаются человеком. Если человека внезапно разбудить, то какие-то обрывки прерванного сна он будет помнить недолгое время, но даже тогда большая часть сновидения может не остаться в памяти.
Научный подход к пониманию функции сновидений — онейрология, предложил несколько объяснений, но ни одно из них не является полностью убедительным. Например, одно из предположений заключается в том, что сны могут стимулировать творчество и помогать нам решать проблемы. Бессознательно мозг иногда находит решения там, где сознание испытывает трудности. Днём мы говорим об интуиции, а ночью подобный процесс может привести к вдохновляющим путям решения сложного вопроса. Но сами сны мимолётны, а поэтому большая часть мыслительной энергии будет потрачена впустую. Более того, бодрствующая форма интуиции, вероятно, более точна и эффективна. Другие концепции предполагают, что сновидения помогают в эмоциональной регуляции и умственному «упорядочиванию», но никому пока не ясно, как это работает. Странный и галлюцинаторный характер не согласуется ни с одной чётко определённой функцией.
Одна из предложенных функций выделяется, как более обоснованная — сон важен для консолидации памяти и обучения. Согласно гипотезе, эти фазы состояния организма не развивались для какой-либо конкретной цели, а являются, прежде всего, побочным продуктом развития и поддержания нейронов в состоянии относительного покоя (эти два процесса можно объединить под единым термином «поддержание равновесия»). Влияние на память и обучение, следовательно, будет вторичным результатом. Стремление к объяснениям — часть человеческой природы. Предположительно, эта черта развилась для понимания окружающей среды, поскольку подобное понимание повышало шансы на выживание. Когда очевидного объяснения не находится, это стремление может привести к мифам, религиозным конструктам или идеям. Человеческая склонность к поиску объяснений даёт ключ к пониманию того, почему фазы быстрого сна приобретают форму ярких историй, наиболее часто фиксируемых памятью.
Гипотеза поддержания целостности нейронов основана на эволюционной перспективе. Мозг можно описать как набор функций или модулей, которые добавлялись и непрерывно адаптировались в процессе эволюции, начиная с ранней нервной системы около 600 миллионов лет назад. Каждый модуль состоит из набора основных нейронных цепей, которые могут включать миллиарды нейронов. Концепция модулей помогает нам понять принципы функционирования. Тем более, что человечество сейчас пытается создать подобные компьютерные нейросети на основе алгоритмов, работающих в недрах многочисленных серверов. Хотя люди до сих пор так пока и не разобрались в архитектуре этого органа, которая, на первый взгляд не имеет чёткой организационной структуры, а представляет собой скорее сеть активности нейронов. Следует помнить, что эволюция не создаёт сразу оптимально спроектированные организмы — иногда её «продукты творчества» бывают странными и несовершенными.
Мозг развивается в соответствии с сочетанием врождённых директив и воздействия окружающей среды, последнее можно приблизительно приравнять к опыту. Регулярная активация модуля, как правило, укрепляет ответственные нейронные цепи, прежде всего посредством уточнения схем синаптических связей, в то время как цепи, которые не используются, имеют тенденцию к дегенерации. Эффект «тренировки» мозговой деятельности, достигаемый за счёт активации цепей, будет наблюдаться независимо от того, бодрствует субъект или спит. Показателен противоположный пример — у людей, попавших в вегетативное состояние, весь мозг может уменьшиться до малой доли своего первоначального объёма.
Мозг — самый «прожорливый» орган в эксплуатации организма, требующий до 20% всей энергии, хотя по объёму он составляет всего 2% от массы тела. Значительная часть энергии расходуется ионными насосами и мембранами, поддерживающими электрический потенциал на отростках нейронов (аксонов и дендритов). Каждый раз, когда нейрон активируется, эти насосы должны проявлять значительную активность. Но вот, что интересно: мозг требует одинакового количества энергии как в фазе быстрого сна, так и в состоянии бодрствования, в то время как в фазе медленного сна расход энергии снижается до 80%. Во время анабиоза потребление энергии может снижаться до 60-70%. Это обстоятельство говорит о том, что даже в фазах глубокого сна мозг работает активнее, чем необходимо для вегетативного поддержания жизни. Исходя из наблюдений, насколько разумно и эффективно эволюция всегда использует энергию, можно предположить, что высокий уровень ночной активности является удивительным состоянием организма, которому должно быть рациональное объяснение.
Одно из отличий сна от анабиоза и анестезии заключается в том, что во втором случае сенсорная обработка отключается. Человек просыпается, если сенсорные сигналы указывают на опасность во время сна, но такого не происходит во время анестезии. Тем не менее, очевидная активизация активности, подобной сознательной, во время быстрого сна не требуется для поддержания бдительности. Цикл сна-бодрствования млекопитающих развился из перехода от неактивного состояния к активному. Предполагается, что ключевая роль неактивной стадии заключается в сохранении энергии — наблюдается снижение затрат на активное использование мышц, а поэтому часть энергии экономится, но её расход для мозга остаётся значительным.
Периоды, связанные со сновидениями, обычно коррелируют с изменениями активности задних отделов коры головного мозга. Здесь наблюдается увеличение высокочастотной (бета/гамма) активности и одновременное уменьшение более медленной (дельта) активности. Это справедливо для всех стадий сна, но сновидения в быстрой стадии также задействуют ещё затылочный отдел, что объясняет более сложные и яркие повествования. Это также может быть связано с добавлением эмоциональных и сюжетных качеств сновидений. Лобная доля мозга больше задействована в когнитивных и эмоциональных функциях, в то время как задняя — более способна к фактической передаче эмоций, как и переживания в бодрствующем состоянии. Фаза быстрого сна является более однородной с точки зрения исследований при помощи ЭЭГ, что может указывать на то, что сновидения являются нормой (у здоровых взрослых), независимо от того, может ли человек их вспомнить или нет.
Все активные (не отмирающие) клетки нуждаются в сохранении целостности, восстановлении повреждений и поддержания основных функций. Органические молекулы нестабильны в мире, насыщенном кислородом, а это значит, что повреждённые компоненты необходимо удалять и заменять. Это особенно актуально для белков и других макромолекул, поскольку они предназначены для функционирования в течение длительного периода времени. Аутофагия (самоутилизация) является ключевым способом поддержания жизнедеятельности обычных клеток. Но с клетками мозга это происходит несколько иначе. И если этот процесс нарушается в нейронах, это приводит к нейродегенерации. Некоторому количеству нейронов необходимо выполнять задачи, для которых они предназначены — обнаруживать неисправные компоненты. Ключевая функция всех нейронов — генерировать сигналы. А значит для поддержания работоспособности необходимо периодическое самотестирование и обслуживание – именно поэтому во сне часть нейронов посылает импульсы, которые являются причиной возникновения сновидений.
Более того, эти элементы рассчитаны на длительный срок службы и, следовательно, могут требовать больших энергозатрат по сравнению с возобновляемыми клетками организма. Ночью многие электрические сети свободны от других задач – а значит это подходящее время для самодиагностики и «технического обслуживания». Поэтому в ночное время активнее функционирует дренаж спинномозговой жидкости глимфатической и лимфатической системами – это напрямую связано с удалением отходов жизнедеятельности. У долгоживущих видов, таких как млекопитающие, больше ресурсов выделяется на сохранение клеток мозга. Короче говоря, потребление мозгом энергии в ночное время согласуется с необходимостью тщательного ухода за мыслительной деятельностью, без которой организм обречён на быструю гибель.
Онейрология – сравнительно молодая наука, которая пытается разобраться во многих вопросах на уровне междисциплинарного взаимодействия разных научных дисциплин. А вопросов о самом загадочном состоянии человеческого организма накопилось невероятно много. Некоторые удалось разгадать, а многие ещё ожидают своей очереди в череде удивительных открытий.
