Жизнь - это сон?

Военных научат бодрствовать беспрерывно

Представьте на миг, что вы вдруг перестали спать - проводить в бессознательном состоянии добрых 6-9 часов в сутки. Ещё один рабочий день в те же сутки, можно посмотреть несколько полнометражных фильмов или прочитать небольшую книжку. Попробуйте представить себе мир, в котором никто не спит, общество которого активно 24 часа подряд. Вероятно, одно это при прочих равных условиях способно изменить принципиально сам образ нашей жизни. И учёные уже сейчас на пути к тому, чтобы победить сон.

В ближайшие два года компания IBM планирует создать два суперкомпьютера -  ASCI Purple и Blue Gene/L, которые будут иметь мощность до 100 и 360 триллионов операций в секунду соответственно, что, как полагают некоторые учёные, приравнивается или даже выше таковой человеческого мозга. От момента рождения первого клонированного человека нас, возможно, отделяют какие-то десятки дней. Однако загадка сна так и остаётся неразгаданной. Сейчас нам окончательно непонятно даже само предназначение этой своеобразной формы жизнедеятельности, в которой мы проводим добрую треть собственной жизни.

По определению, сон – это физиологическое состояние мозга и организма в целом, характеризующееся значительной обездвиженностью, почти полным отсутствием реакций на внешние раздражители и одновременно особой организацией активности нейронов головного мозга. Длительные исследования показали, что сон в абсолютном большинстве случаев характерен для теплокровных животных, в том числе человека. Среди других животных он встречается разве что, возможно, у некоторых высокоорганизованных рептилий. Подробно описаны физиологические, биохимические, биоэлектрические и иные параметры организма во время данного состояния, локализированы структуры мозга, вероятно, связанные со сном и даже осуществлены попытки записать сновидения подопытных животных путём регистрации электрической активности зрительной коры. Выделены и описаны фазы сна и их особенности и проделано ещё много других интересных и содержательных исследований. Однако до сих пор так и не сформулировано однозначной версии относительно функции сна и его жизненной необходимости для нормальной жизнедеятельности. А это кардинально важно, если мы желаем получить возможность произвольной манипуляции процессами сна и бодрствования. Согласно рабочей гипотезе, сон связан с процессами переработки информации, поступающей при бодрствовании, имеющими отношение к усвоению нового опыта, памяти и защите от стресса. Насколько это достоверно, пока неизвестно, однако проведённые опыты по лишению сна без использования каких-либо медикаментозных и иных средств показывают, что искусственно продлённое бодрствование вызывает увеличение числа совершаемых ошибок, замедление реакции, падение работоспособности и в конце-концов кончается тем, что организм засыпает. В противоположном случае это чревато нервно-психическими расстройствами и даже соматовегетативными нарушениями. Эффекты систематического недосыпания исследованы не до конца, однако, вероятно, могут иметь большое значение, особенно для молодой развивающейся психики. Это, к стати, часто весьма актуально для заядлых интернетчиков.

Интерес к проблеме контроля над сном и бодрствованием проявляют, в первую очередь, медики – им сам Бог велел, а также, что особенно заметно последним временем, военные. Последние возлагают на проекты, посвященные разработке средств управления режимом сна-бодрствования, большие надежды, поэтому значительная доля исследований финансируются организациями именно военно-промышленного профиля, в частности, DARPA в США (где, в принципе, и проводится абсолютное большинство таких работ). DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) или Управление перспективных исследовательских программ - государственное агентство США, которое занимается финансированием большого количества весьма смелых проектов – так, в частности, ему принадлежит значительная роль в разработках технологии стеллсов  и создании интернет. И вот сейчас деньги и ученые DARPA работают над созданием средств контроля над сном.

Вполне понятно, какими преимуществами будет обладать солдат, способный полноценно бодрствовать на протяжении семи суток к ряду. Вероятно, такая возможность может сыграть решающую роль в решении судьбы сражения, поэтому военные США надеются на то, что достижение способности долго не спать будет одним из шагов на пути к стратегическому превосходству своих солдат в будущих сражениях.

Вероятно, неизбежная потребность во сне как элемент человеческого фактора также была одной из причин ряда катастроф, в частности, Чернобыльской аварии и гибели американского корабля Challenger. Так что контроль над сном может быть полезен не только военным.

Как же всё-таки можно решить задачу? Одно из приоритетных направлений в поисках средств контроля над сном - исследование естественных примеров длительного бодрствования. В этом плане интерес представляют несколько видов организмов, в первую очередь дельфины и мигрирующие птицы.

Дельфины – теплокровные и весьма активные млекопитающие, дышащие атмосферным воздухом, поэтому они периодически нуждаются в том, чтобы всплывать к поверхности за новой порцией кислорода. Исследования показали, что данные животные не спят в том значении данного термина, которое применимо к человеку – вместо этого отдельные части их мозга по очереди пребывают в состоянии бодрствования и отдыха. Американские военные в рамках проекта обучения дельфинов и морских львов подводным операциям также проводят сканирование их мозга с помощью метода позитронно-эмиссионной томографии с целью лучше понять природу их постоянной активности.

Также исследуют птиц, которые совершают длительные миграционные перелёты, во время которых пребывают в бодрствующем состоянии до 5 и более суток. Такие птицы, даже будучи заключенные в клетку в период природного перелёта, меняют свой обычный "режим дня" и не спят несколько суток подряд. Опыты показывают, что когнитивные способности птиц в это время остаются неизменными.

Сейчас учёные заняты исследованием того, какие процессы в организме птиц предшествуют периоду бессменной активности.

Однако изучить природу бодрствования других животных – это только начало. Далее необходимо найти способ применить полученные знания относительно человека. Для этого есть, по крайней мере, несколько способов:

- воздействие на генетическом уровне. Человеческий геном содержит большое количество неизученных генов, а также участков ДНК, которые считаются нефункциональными, тогда как  у животных они выполняют жизненно важные функции. Если нам удастся открыть последовательности, с которыми связаны механизмы регуляции режима сна и бодрствования у животных, можно будет попытаться "включить" их и у человека;

- фармацевтическое воздействие. Пример – используемый многими из нас кофе. Военные, правда, для того, чтобы погасить усталость и повысить выносливость солдат, обращались к использованию не только кофеина, но, как выясняется, и некоторых других препаратов. Так, в частности, во время Второй мировой войны в армиях Великобритании, Германии и Японии для борьбы с утомлением использовались амфетаминные препараты. Вероятно, они используются и в настоящее время.

Недавно на рынке появился препарат модафанил (под маркой Провигил, Provigil), который, по словам учёных, способен эффективно и без вредных побочных воздействий продлевать период дневного бодрствования, не влияя на ночной сон.

Provigil был создан и тестирован с целью лечения нервного расстройства, именуемого нарколепсией.
Нарколепсия - заболевание, основным признаком которого являются приступы неудержимой  сонливости (чрезмерная дневная сонливость, excessive daytime sleepiness или EDS). Больные засыпают во время работы, даже во время ходьбы, езды на велосипеде, при разговоре, за рулём в заторах. Длительность и глубина приступов сонливости обычно невелики и больные просыпаются при незначительных шумах или дотрагивании до них. В числе проявлений нарколепсии  также каталепсия - кратковременное расслабление мышц, и нарушения ночного сна. Возможны гормональные расстройства.

В Великобритании Provigil применяется лишь по назначению врача, однако в США, где подобные препараты более доступны,  он составляет интерес для студентов и завсегдатаев ночных клубов. Также, ясное дело, к нему проявляют интерес военные, а также спасатели и представители других экстремальных профессий.

 Provigil, активным действующим началом которого является модафанил (modafanil), "отключает" потребность в сне, позволяя длительное время поддерживать состояние бодрствования. Он не является амфетамином и, по словам медиков, не вызывает зависимости. По показаниям, препарат следует принимать однократно в начале дня. Такая доза позволяет сохранять бодрствование до вечера, но не нарушает ночного сна. Возможными противопоказаниями могут быть беременность или кормление грудью,  возможная аллергия и заболевания сердца, почек или печени. В случае использования медикаментозных контрацептивов, их действие может быть ослаблено. Наиболее частым зафиксированным побочным явлением были головные боли. Кроме того, иногда, но намного реже, были зафиксированы тошнота, нервозность, беспокойство или бессонница. Однако, не смотря на то, что серьёзных побочных воздействий не отмечено, медики опасаются возможных передозировок.

- Ещё одним возможным направлением в поисках способов контроля над сном является использование незадействованных ресурсов мозга, - полагают Яков Стерн и Сара Лисанби из Университета Колумбии. Они обращают внимание на то, что некоторые люди вполне нормально обходятся всего несколькими часами сна в сутки и при этом не испытывают каких-либо негативных последствий.

В ходе проекта, финансированного DARPA, Стерн и Лисанби намерены провести серию опытов на 75 военных с использованием двух новых технологий – магнито-резонансной томографии и транскраниальной магнитной стимуляции (transcranial magnetic stimulation, TMS). С помощью первой учёные намерены получить данные об активности отдельных участков мозга подопытных при решении задач до и после лишения сна. Так они надеются определить ключевые участки, функционирование которых связано с поддержанием бодрствующего состояния. Далее исследователи намерены стимулировать данные участки посредством TMS с целью искусственно индуцировать их действие.

Стерн и Лисанби надеются, что таким образом удастся открыть нервные структуры, которые обеспечивают низкую потребность во сне некоторых людей, и воздействовать на эти структуры в практических целях.

Безусловно, идея полностью избавиться от сна весьма привлекательна, однако, вероятно, слишком радикальна. По словам Стерна, "Наибольшее, на что мы надеемся сегодня, это сделать так, чтобы люди во время лишения сна чувствовали себя не хуже, чем во время обычного бодрствования".

Однако всё это ещё в будущем. А сейчас, в момент завершения статьи, мне сильно хочется спать. И, знаете, все-таки в этом что-то есть….