Депривация сна и мозг

Оказавшись под впечатлением серьезных научных данных, составители Книги рекордов Гиннесса перестали рассматривать попытки побить мировой рекорд по депривации сна. Стоит напомнить, что компания Guinness посчитала допустимым, чтобы Феликс Баумгартнер, надев скафандр и поднявшись на воздушном шаре на высоту 39 километров, совершил прыжок из стратосферы, развив при падении сверхзвуковую скорость 1358 км/ч и преодолев звуковой барьер одним своим телом. Но риски, связанные с депривацией сна, считаются гораздо более высокими, недопустимо высокими, и это доказано.

Что же это за непреодолимые доказательства? В этой и следующей главах мы узнаем, почему и как потеря сна оказывает такое разрушительное воздействие на мозг и провоцирует развитие многочисленных неврологических и психиатрических состояний — болезни Альцгеймера, тревожных расстройств, депрессии, биполярного расстройства, предсуицидальных состояний, инсульта и хронических болей. Кроме того, дефицит сна отрицательно влияет и на каждую физиологическую систему тела, еще больше способствуя возникновению бесчисленных нарушений и болезней (например, рака, диабета, сердечных приступов, бесплодия, ожирения и иммунодефицита). Ни одна грань человеческого тела не может избежать вредоносного действия потери сна. Как выяснилось, мы социально и организационно, экономически и физически, поведенчески, питательно, языково, когнитивно и эмоционально зависим от сна.

Эта глава посвящена ужасным, а иногда и смертоносным воздействиям недостаточного сна на мозг. В ней мы подробно расскажем о разнообразных, но одинаково губительных последствиях недосыпа для человеческого тела.

Есть много способов, которыми недосып может убить. Некоторые требуют времени, другие действуют незамедлительно. Одна из функций мозга, которую затрагивает даже малейшее недосыпание, — это концентрация. Трагические последствия нарушений концентрации со всей очевидностью проявляются при вождении в сонном состоянии. В США каждый час кто-то погибает в ДТП из-за ошибки, вызванной усталостью.

Есть две основные причины аварий, связанных с недостатком сна. Первая — ситуации, когда человек полностью засыпает за рулем. Однако подобное происходит нечасто и обычно в случае серьезного недосыпа (двадцати и более часов без сна). Вторая, более распространенная причина — это кратковременное снижение концентрации, называемое микросном. Он продолжается всего лишь несколько секунд, но в этот момент веки человека частично или полностью закрываются. От микросна обычно страдают хронически недосыпающие люди, то есть регулярно спящие меньше семи часов.

Погрузившись в микросон, ваш мозг на короткое мгновение перестает воспринимать окружающий мир, причем по всем каналам восприятия, не только визуальному. Чаще всего вы даже не осознаете произошедшего. Проблема заключается в том, что в эти секунды вы теряете контроль над собственными движениями, в том числе теми, без которых невозможно управлять автомобилем. В результате вам даже необязательно засыпать на десять-пятнадцать секунд, чтобы погибнуть за рулем. Двух секунд будет достаточно. Из-за двухсекундного микросна на скорости 50 км/ч вы можете съехать на другую полосу, а то и выехать на встречную. Если подобное случится на вдвое большей скорости, то этот микросон может стать для вас последним.

Дэвид Динджес из Пенсильванского университета, титан в исследовании сна и мой личный герой, сделал больше, чем любой другой ученый, чтобы ответить на следующий фундаментальный вопрос: какова скорость рециркуляции человеческого организма? То есть как долго человек может обходиться без сна, прежде чем его состояние объективно ухудшится? Сколько и в течение скольких ночей человек должен недосыпать, чтобы мозг начал подводить его? Осознает ли человек собственную ослабленность после бессонного периода? Сколько ночей полноценного сна требуется для восстановления стабильной работы организма после бессонницы?

В своем исследовании Динджес для измерения концентрации использовал обезоруживающе простой тест. В заданное время испытуемый должен был нажать кнопку, если на пульте или мониторе компьютера появлялось свечение. Учитывался сам факт реакции и время реакции человека. Потом загоралась другая лампочка, и волонтер повторял действие. Свет загорался в непредсказуемой последовательности, иногда часто, а порой с паузами в несколько секунд.

Звучит легко, правда? Но попробуйте делать это в течение десяти минут, не прерываясь, притом ежедневно на протяжении четырнадцати дней. Именно такую задачу поставили Динджес и его команда перед испытуемыми, за которыми наблюдали в строгих лабораторных условиях. Накануне теста все участники опыта спали восемь часов, и испытание началось лишь после того, как они полностью отдохнули. Затем участников разделили на четыре экспериментальные группы. Как это происходит в исследованиях лекарств, каждая группа получила разные «дозы» депривации сна. Одну группу заставили бодрствовать семьдесят два часа, то есть участники не спали трое суток подряд. Второй группе позволили спать по четыре часа в сутки, а третьей — по шесть часов. Больше всех повезло испытуемым четвертой группы — им каждую ночь позволяли спать по восемь часов.

По результатам эксперимента было сделано три ключевых открытия. Помимо того что любое ограничение времени сна привело к ухудшению реакции испытуемых, на короткие мгновения они вообще переставали реагировать на появление световых сигналов. Замедление реакции оказалось не самым важным признаком сокращения сна, таковым стало полное отсутствие реакции. Динджес зафиксировал проявление провалов в сон, иначе говоря, микросна. Реальным жизненным последствием такого провала будет отсутствие реакции у водителя, в результате чего он не успевает вовремя затормозить перед выбежавшим на дорогу ребенком, догоняющим свой мяч.

Чтобы понять то, что открыл Динджес, вспомните повторяющийся сигнал зуммера больничного кардиомонитора: бип, бип, бип. А теперь представьте, как звучит тот же прибор, когда сердце пациента дает сбой и врачи лихорадочно пытаются спасти жизнь больного: бип, бип, бип, биииип. Нечто подобное происходит с вашим сознанием: если вы хорошо выспались, то ваши реакции в тесте на внимание будут ровными и спокойными: бип, бип, бип. Но при недостатке сна ваша способность к концентрации внимания подобна останавливающемуся сердцу, и сигнал меняется на тревожные «бип, бип, бииииииип». Ваша производительность упала, и в конце концов сознание отключается, а двигательная реакция исчезает: наступает микросон. Затем сердцебиение вымышленного пациента возвращается, а ваше сознание на короткое время включается, и снова раздается ровное «бип, бип, бип», но вскоре последует очередная остановка: бип, бип, биииииип. Снова микросон, и еще, и еще один.

Сравнение количества таких провалов день за днем в четырех экспериментальных группах позволило Динджесу сделать второе ключевое открытие. Люди, спавшие по восемь часов каждую ночь, сохранили в течение двух недель эксперимента стабильную, почти идеальную работоспособность. Испытуемые, лишенные сна в течение трех суток, страдали от катастрофических ухудшений состояния, что, впрочем, не вызвало удивления. После первой бессонной ночи количество пропущенных реакций у этой группы увеличилось более чем вчетверо. Удивительным было то, что после второй и третьей ночи полного лишения сна эти ухудшения продолжали нарастать с огромной скоростью, что позволило предположить, что они могли бы и дальше неумолимо нарастать при увеличении количества бессонных ночей, не проявляя при этом никаких признаков стабилизации.