Сомнамбулизм. Ч. III

Часть I: http://www.proza.ru/2019/10/29/1627
Часть II: http://www.proza.ru/2019/10/29/1771

В Книге рекордов Гиннеса есть рекорд по числу часов, проведённых человеком без сна. Зимой 1963 года он был установлен Рэнди Гарднером - 18-летним учеником средней школы Сан-Диего, Калифорния, который бодрствовал в течение 264 часов 30 минут (одиннадцать дней), побив предыдущий рекорд в 260 часов 17 минут, принадлежащий Тому Раундсу из Гонолулу. Рекорд был проведён под руководством исследователя процесса сновидения из Стэнфордского университета, доктора Вильяма Демента. Здоровье рекордсмена отслеживалось подполковником Джоном Дж. Россом. 42-летний Тони Райт (Tony Wright) – британец из английского графства Корнуолл (Cornwall), решил побить рекорд  Рэнди Гарднера. Ему удалось продержаться без сна 274 часа. Чтобы не заснуть, Тони, который все это время находился под наблюдением, пил много чая, играл в бильярд, а также писал в свой блог в Интернет. Помогала ему и диета из сырых продуктов. После установления рекорда Тони Райт узнал плохую новость: оказывается до него Тоими Соини из Финляндии (Hamina, Finland)  удалось продержаться без сна 276 часов с 5-го по 15-е февраля  1964 года.

У Рэнди Гарднера на второй день бодрствования пропала резкость зрения, затем он перестал узнавать предметы на ощупь, на третий день утратил контроль над координацией. К концу эксперимента он испытывал проблемы с краткосрочной памятью, появились параноидальные расстройства и галлюцинации. У всех охотников за рекордами отмечались депрессии, головокружения, галлюцинации, раздражительность, тошнота и даже потеря памяти.  По словам Тони Райта, правое и левое полушарие мозга требуют разного количества сна, и нагружая их по очереди, можно находиться в тонусе достаточно долгое время. Хотя очень трудно представить, как удавалось Тони Райту чередовать нагрузку бессонницы на различные полушария мозга. И хотя сообщалось, что Гарднер восстановил силы без долгосрочного вреда для психологического и физического здоровья, можно сказать, что ему и его предшественникам-рекордсменам неспанья невероятно повезло. В 2014 году заядлый футбольный болельщик умер после бодрствования в течение 48 часов из-за просмотра матчей чемпионата мира. Автор этого текста в 1964 году вынужденно не спал трое суток, после чего получил преходящую ишемическую атаку, от последствий которой избавлялся тридцать лет (http://www.proza.ru/2019/05/17/1230).

Для очень немногих людей, имеющих редкое генетическое заболевание, известное как фатальная семейная бессонница, через определённое время всегда наступает слабоумие и смерть. То, что все без исключения животные спят, известно было давно. То, что депривация сна, лишение сна животных оканчивается их смертью, впервые в 1892 году фактический основатель сомнологии Т.М. Манасеина описала в статье "Сон как треть жизни человека, или физиология, патология, гигиена и психология сна". На сегодняшний день эксперименты, направленные на решение этого вопроса, были опубликованы для нескольких видов животных: собак  (M. Bentivoglio, G. Grassi-Zucconi, The pioneering experimental studies on sleep deprivation. Sleep 20, 570–576 (1997), крыс (A. Rechtschaffen, B. M. Bergmann, Sleep deprivation in the rat by the disk-over-water method. Behav. Brain Res. 69, 55–63 (1995), тараканов (R. Stephenson, K. M. Chu, J. Lee, Prolonged deprivation of sleep-like rest raises metabolic rate in the Pacific beetle cockroach, Diploptera punctata (Eschscholtz). J. Exp. Biol. 210, 2540–2547 (2007), голубей (S. M. Newman, E. M. Paletz, N. C. Rattenborg, W. H. Obermeyer, R. M. Benca, Sleep deprivation in the pigeon using the Disk-Over-Water method. Physiol. Behav. 93, 50–58 (2008)) и плодовых мушек (. J. Shaw, G. Tononi, R. J. Greenspan, D. F. Robinson, Stress response genes protect against lethal effects of sleep deprivation in Drosophila. Nature 417, 287–291 (2002)). В четырех из пяти протестированных видов животных, кроме голубей, эксперименты с лишением сна в конечном итоге завершились преждевременной смертью животных, но первопричина летальности до сих пор остается неизвестной.

Великий врач древности Гиппократ полагал, что сон возникает в результате оттока крови и тепла от головы во внутренние области тела. Это объяснение владело умами европейских ученых и принималось на веру почти две тысячи лет. Сегодня, когда даже школьникам известны многие медицинские термины, многие желающие разгадать тайну сна и сновидений выражаются намного более наукообразно. При этом число совершенно нелепых идей, объясняющих несовместимость длительной бессоницы с жизнеспособностью животных таково, что даже простое перечисление их названий представит собой обширный труд.

Вот, например, пара идей (со ссылками), которые мало отличаются по интеллектуальной сложности от того, что думал Гиппократ о причине сна. Цитата I: "Почему лишение сна может причинять такие неимоверные страдания? Ученые полагают, что это происходит из-за накопления продуктов жизнедеятельности в мозге. В часы бодрствования клетки заняты переработкой источников энергии, которые, распадаясь, производят различные побочные продукты, включая аденозин. По мере накопления аденозина возникает желание спать, известное как сонливость. Кофеин способен блокировать действие аденозина. В мозге также скапливаются и другие продукты жизнедеятельности, и если от них не избавляться, то вся их масса может перегрузить мозг. Считается, что это приводит ко многим негативным симптомам лишения сна. Так что же происходит в нашем мозге во время сна в целях их профилактики? Ученые обнаружили нечто, что назвали глимфатической системой - механизм очистки, который наиболее активен во время сна. В нем задействована спинномозговая жидкость, вымывающая токсичные продукты, которые скапливаются между клетками. Недавно в головном мозге были также обнаружены лимфатические сосуды – проводящие пути клеток иммунной системы. Они также важны для очистки от побочных продуктов жизнедеятельности. (https://futurist.ru/news/6285-chto-budet-esli-ne-spaty)." Здесь важно сообщить, что аденозин даже при большой фантазии нельзя назвать побочным продуктом. Аденозин - один из главных интермедиатов обмена веществ, из которого непрерывно образуются аденозинфосфаты, включая, конечно, АТФ, прекращение синтеза которого приводит к немедленной смерти любого живого существа.

Цитата II: "Сейчас благодаря исследованиям Клифорда Сейпера из Гарвардского университета в Бостоне стало известно, что в гипоталамусе действительно есть специальный участок, который активизируется при засыпании, - вентролатеральная преоптическая область (ВЛПО). Аксоны нейронов из ВЛПО идут вниз, в области, которые поддерживают бодрствование. И наоборот, чтобы не дать нам заснуть, центру бодрости нужно иметь связь с гипоталамусом, так что нервные волокна идут и снизу вверх. Сейпер и его коллеги сделали следующий вывод: клетки в передней части гипоталамуса представляют собой центр засыпания, который с помощью своих аксонов подавляет центры бодрствования в стволе мозга, включающем средний мозг и мост мозга. Этот процесс в конечном счете приводит к засыпанию. Возможно, это и есть ключ ко всему механизму, который через гипоталамус управляет состоянием сна и бодрствования. Так в 2005 году появилась современная концепция сна, которую Сейпер опубликовал в своей статье в журнале Nature. Согласно этой концепции, вся "сонная система" представляет собой сеть из нескольких взаимосвязанных между собой узлов, переключающихся особым образом в определенные моменты времени и регулирующих сон и бодрствование. Все эти высокоумные построения не отвечают на вопрос, почему аксоны нейронов ходят вверх-вниз, что их заставляет идти снизу вверх для того, чтобы человек заснул.

Десятки высказанных гипотез, включая гипотезу российского доктора наук о том, что сон нужен для улучшения пищеварения, не в состоянии объяснить тяжелые последствия для животных, наступающие при их длительной бессонице, не в состоянии объяснить множество широко известных фактов, сопровождающих сон и сновидения. Без объяснения этого феномена бесполезно говорить о причинах сомнамбулизма.

Как мне представляется, верхнюю строчку откровенного идиотизма и непрофессионализма занимает статья от февраля 2019 года под названием "Большая часть сна не выполняет жизненно важную функцию: данные от Drosophila melanogaster", выполненная сотрудниками Department of Life Sciences, Imperial College London, UK и опубликованная в Science Advances 20 Feb 2019: Vol. 5, no. 2, eaau9253 DOI: 10.1126/sciadv.aau9253. Статья начинается с со следующих рассуждений: "Широко распространено мнение, что сон служит фундаментальной биологической потребности - идея, основанная на трех различных линиях доказательств: 1) сон является универсально консервативным явлением на протяжении эволюции, 2) хроническое ограничение сна часто связано со смертью, и 3) бессонное животное никогда не было найдено. Первый из этих трех аспектов - поразительное эволюционное сохранение сна - представляет собой важную головоломку для ученых, но сам по себе его нельзя считать доказательством того, что сон играет жизненно важную функцию. Циркадные ритмы, например, также сохраняются повсеместно, что в конечном итоге дает явное эволюционное преимущество, но они не являются жизненно важными для человека, учитывая, что животные могут выжить без функциональных внутренних часов." В цитированной статье основным вопросом авторы считают не почему животным необходимо спать (и видеть сны), а "Может ли животное выжить без сна?". Понятно, что ответ на второй вопрос является следствием (Как?), вытекающим из ответа на первый вопрос (Почему?).

И вот цитированные британские учёные задались целью прославиться на весь мир, доказав что есть животное, способное жить без сна. Свои эксперименты они проводили с плодовыми мушками (Drosophila melanogaster). Сперва они выяснили, что в своём обычном режиме насекомые спят в среднем 300-600 минут в сутки. При этом около 6% самок выделяло на сон менее 72 минут, а три особи спали и вовсе по 5-15 минут в сутки. "Одна из причин, по которым сон считается жизненно важным, заключается в том, что все животные спят. Поэтому мы были удивлены, обнаружив, что мухам нужно так мало сна. Мы хотели выяснить, было ли это особенностью лишь некоторых особей, или так могла жить любая муха", – рассказывает ведущий автор работы Джорджо Джилестро.

Авторы исследования поместили дрозофил в специальные контейнеры в форме трубок, снабжённые автоматической системой мониторинга. Если муха оставалась неподвижной в течение 20 секунд, трубка начинала вращаться, не давая насекомому спать. В результате команда обнаружила, что средняя продолжительность жизни мух, лишённых сна, была такой же, как и спящих (40-50 дней). Правда, самки из экспериментальной группы погибали в среднем на три дня раньше самцов. Также специалисты заметили, что постоянно бодрствующие мухи сохраняли обычную поведенческую активность и жили по привычным циркадным ритмам (были более активны в ранние утренние и поздние вечерние часы). Авторы работы отмечают, что, возможно, дрозофилы всё же успевали поспать в течение 20 секунд.

Из приведённого ниже текста, гед приводятся объяснения, почему живые существа спят и видят сны, вытекает, что автором открытия не пришло в голову простое сравнение, понятное любознательному школьнику. Нервная система плодовой мушки (Drosophila melanogaster) является двусторонне-симметричной и состоит из мозга с двумя полушариями, включающего сто тысяч нейронов, в то время как мозг человека включает в себя сто миллиардов нейронов, то есть в миллион раз больше, чем у плодовой мушки. Простой подсчёт, если только здесь допустимо использовать арифметику, показывает, что то в то время, как человкеку необходимо 8 часов для нормального сна, плодовой мушке необходимо для высыпания не 20 секунд, а в семьсот раз меньшее время.

(Продолжение следует)