Бессмысленность сновидения - критерий здорового сна

Для того, чтобы стали понятными тексты, посвященные сну и сновидениям, необходим дать некоторые представления о наиболее важных аспектах функционирования памяти и мышления. Для людей, не знакомых с тарабарским языком науки это сделать довольно непросто. Что мог бы понять читатель из такой, например, фразы: "Старые энграммы будут устойчивее к разрушающим их гиперполяризационным смещениям МП, но в то же время они будут ближе к границе кондиционирования, где амнестические процессы, индуцируемые гиперполяризационными полуволнами ритмической активности «заставляют бледнеть изображения в кладовой памяти"?  Поэтому я стараюсь избегать использование научной терминологии там, где это возможно. Я писал этот раздел, понимая, что он должен быть интересен любому человеку, поскольку сны видят все, кроме слепых от рождения. (Последним снятся сны в виде звуковых, моторных, вкусовых, слуховых, болевых ощущений. Для того, чтобы увидеть сон, нужно, чтобы стёртая информация вернулась через зрение, которое у этих людей атрофировано).

В норме мы спим каждые сутки. Однако некоторые люди могут не спать по несколько суток. Мировой рекорд принадлежит человеку, который не спал почти 11 суток и это, конечно, не предел.  Но в экспериментах на различных животных было установлено, что лишение сна в конце концов приводит к смерти. Собаки в таких условиях довольно быстро погибали, причём самые тщательные исследования не выявили при этом никакой патологии в их органах и тканях. У животных умирал мозг. Таким образом, ежесуточный сон является профилактикой для поддержания  здоровья мозга  - главного органа, координирующего работу всего организма. Человек, который не придерживается режима нормального сна, в течение многих лет может не замечать каких-либо неблагоприятных воздействий на своё здоровье, но это не так. Эти воздействия будут оказывать скрытый до поры до времени эффект, который обязательно скажется на здоровьи впоследствие.

Псевдоучёные, которых в последние пару десятилетий развелось великое множество, публикуют статистические исследования на предмет оптимальной продолжительности сна. На множестве популярных сайтом публикуются статистические данные о "правильном" времени сна. Например, на сайте - https://bigpikcha.ru/?p=1116389 под заголовком "Топ революционных медицинских открытий 2018 года" приводится следующая информация, которая может нанести вред тем, кто не понимает для чего мы спим и видим сны: "Было проведено крупнейшее в мире исследование на тему оптимального времени сна. В октябре были опубликованы результаты самого масштабного исследования сна, согласно которому идеальная продолжительность сна составляет от 7 до 8 часов. Более того, ученые утверждают, что избыток сна так же вреден для организма, как и недостаток, - происходят те же когнитивные нарушения. Результаты исследований совпадают с обычными рекомендациями врачей, которые теперь имеют под собой научное обоснование." Эта информация из разряда средней температуры по больницы, включая температуру морга и палат для больных, полученная и опубликованная идиотами, не имеет абсолютно никакой ценности для отдельного человека. Чем дольше человек спит, тем лучше. Лучше всего спать несколько раз по 2-3 часа.

Способность мозга  воспринимать информацию, её интерпретировать, вспоминать о давно прошедших событиях, обращать внимание на те или иные аспекты воспринимаемой и хранящейся в памяти информации,  принимать решения и т.п. современная наука связывает с особыми клетками мозга, называемыми нейронами. Мозг каждого человека содержит нейроны в количестве, превышающем в 20-30 раз число всех людей на Земле.  В мыслительной деятельности принимают участия сложные сети нейронов, распределённые в различных участках мозга. Каждый нейрон может контактировать с 15-20 тысячами других нейронов, а общее число межнейронных контактов в организме человека имеет порядок квадриллиона (тысячи триллионов). При неисчислимом количестве проделанных экспериментов и невообразимо большом числе научных публикаций, достоверная картина того, как информация хранится и извлекается с участием клеток нейронов, на сегодняшний день практически полностью неизвестна. Очень мало известно и о механизмах взаимодействия нейронов, расположенных в различных участках мозга.

Второй вид очень важных клеточных структур мозга называется астроцитами  - клетками т.н. нейроглии, представляющими собой весьма сложный комплекс вспомогательных клеток нервной ткани. Эти клетки объединяются в длинные нитеподобные структуры, призваные поддерживать нейронные структуры, ограничивать их непосредственный контакт с кровеносными сосудами и нервными волокнами, они участвуют в сохранении специфических скоплений нейронов, называемых нейронными кластерами.  Сами астроциты не участвуют в проведении нервных импульсов,  но выделяют в пространство нейроглии различные вещества, необходимые для полноценного функционирования нейронной сети. В частности астроциты аккумулируют гликоген, являющийся полимерной формой хранения глюкозы, из которой с участием кислорода образуется подавляющая часть АТФ мозга.

Существуют т.н. циркадные ритмы  - циклические колебания интенсивности биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи, как бы внутренние часы организма. Период циркадных ритмов близок к 24 часам не только у человека, но и у различных животных, растений, водорослей, грибов.  Циркадные ритмы детально исследуются, начиная примерно с середины XVII века, но до сих пор здесь чрезвычайно много неясного. Одно время была полная уверенность в том, что секрет циркадных ритмов разгадан. Считалось, что у человека, да и не только у человека, желание спать появляется тогда, когда отдел мозга, называемый эпифизом, начинает продуцировать гормон мелатонин.  Этот процесс исследовался самым подробным образом, в результате чего мелатонин стал выписываться больным, страдающим бессоницей.

Всякие похороны сопровождаются плачем, но это вовсе не означает, что плач является причиной похорон. Человеческий организм состоит из десятка триллионов клеток. Биохимия любого физиологического процесса настолько сложна, что очень часто отделить причину от следствия оказывается попросту невозможным. Чёткий отклик на какое-либо воздействие, зафиксированный на биохимическом уровне, вовсе не означает, что это не отклик на другой, необнаруженный ещё эффект этого воздействия. Наша нейрогуморальная система представляет собой Вселенную гормонов и рецепторов - клеточных структур, реагирующих на умопомрачительно малые концентрации некоторых веществ, играющих роль важных регуляторов тех или иных процессов, протекающих в организме. Современная биология превратилась в науку об исследовании деталей. Конечно же время от времени биологи стремятся увязать обнаруженные ими детали с целостным взглядом на исследуемый  организм,  однако, как правило, эти детали настолько искажают зрение, что всё это напоминает взгляд любителя шашлыков на проблему глобального потепления Земли.

Что касается, например, выделяемого в ночное время эпифизом мозга мелатонина, который долгое время считали  регулятором сна-бодрствования, то в настоящее время ему приписывают роль в открытии т.н. ворот сна, т.е. в торможении режимов бодрствования, а не в прямом воздействии на сомногенные структуры головного мозга. Хотя и это весьма спорно. Синтез весьма простого вещества мелатонина был давно освоен фармахимической промышленностью еще до того, как лет двадцать тому назад было показано, что сонливость вызывается накоплением аденозина, из которого после присоединения трёх фосфатных групп образуется АТФ. То есть высокое содержание аденозина, которое вызывает сонливость является следствие недостаточного уровня АТФ и побуждает человека ко сну, в процессе которого синтез АТФ восстанавливается за счёт поступления гликогена из печени. Несколько дней назад я в одном из магазинов насчитал около 20 различных фармацевтических форм мелатонина. Не могут же фармахимики плюнуть на отлаженный бизнес. По этой причине резко усилился поток литературы на тему о полезности мелатонина. А большинство врачей о революции в понимании роли аденозина в сонливости понятия не имеют и выписывают мелатонин от бессоницы. Благо действие эффекта плацебо хорошо изучено и доказано.

В последние годы становится всё более очевидным, что вне рассмотрения организма с позиций его целостности (не на словах, а на деле),  наука часто срывается с поводка здравого смысла. В особенности это касается проблем фундаментальной сложности таких, как сон и сновидения, память и мышление и многих других. Здесь необходимо понимать, что не столько важно изучать детали для того, чтобы попытаться из них собрать в итоге целое, сколько важно изучать целое, постоянно думать о целом для того, чтобы потом выискивать детали, подтверждающие или опровергающие гипотезы на уровне целостного взгляда на вещи. Это благое пожелание превращается в жёсткое требование в тех случаях, когда речь идёт о самоорганизующихся системах фундаментальной сложности, к числу которых относится и мозг. Как правило детальные биохимические исследования направлены на поиски факторов, управляющих деятельностью мозга. На самом же деле мозг работает сам по себе, а различные внешние воздействия модифицируют его работу, а не управляют ею. Хотя биохимия и является одной из моих специальностей, хотя я и стараюсь постоянно следить за научной литературой, гипотезу, объясняющую, "почему мы спим и видим сны", я описываю здесь, стараясь по возможности не манипулировать достижениями современной науки. Тем более, что эту гипотезу я разработал более 25 лет назад. Очень надеюсь, что ознакомившись с ней, мои читатели  будут меньше обращать внимание на то, что им приснилось, и считать бессмысленные сновидения свидетельством здорового сна.

Пока мы бодрствуем, наше сознание активно работает и наши органы чувств реагируют на окружающую нас действительность.  Эта информация непрерывно записывается в нашей памяти,  частично осмысляется и приводится в порядок, со временем поступая в долговременную память (ДП), а частично аккумулируется в промежуточной памяти (ПП) в неразобранном виде.  Как уже говорилось, первичная информация от наших органов чувств поступает в сенсорные резервуары памяти (СП), после чего в резервуаре кратковременной памяти (КП) консолидируется в отдельные образы и эпизоды. Этот этап необходим постольку, поскольку информация в долговременной памяти сохраняется именно в консолидированном виде. Почувствовав запах знакомых духов, вы можете вспомнить, что десять лет назад были на концерте и этот специфический запах духов исходил из рядом сидевшей женщины. Затем вы вспомните, где этот концерт проходил, можете вспомнить программу, имя дирижера и даже облик этой женщины, которую вы ни за что бы не вспомнили просто так. Ниже я скажу о дублёре кратковременной памяти, которая осуществляет обратный процесс - деконсолидации или расщеплении информации (дКП).  При бодрствовании процесс переноса информации из ПП в ДП затруднён тем, что на хранящуюся информацию непрерывно накладывается вновь поступающая. Экстракция информации из ПП в ДП осуществляется на основе ассоциаций непосредственно из КП и в основном из ПП. Если информация, поступающая в ПП, периодически дублируется, то она легче экстрагируется в ДП.

Процесс наведения порядка в ПП требует затраты энергии в виде АТФ. При бодрствовании синтезируемая АТФ расходуется кроме того и на множество других процессов, требующих затраты энергии. Наступает момент, когда упорядочение информации, хранящейся в ПП, становится всё более затруднительным, расход АТФ возрастает, а эффективность  использования АТФ падает.   В процессе бодрствования наш организм синтезирует и тратит огромные количества энергии в виде АТФ. Если мы просто лежим на кушетке, ничего не делая, то за сутки такого безделия наш организм синтезирует более 40кг  АТФ, которые тутже идут в дело.  Но даже когда мы спим, интенсивность нашего обмена снижается всего на 10-15%.  При наличии некоторых дублирующих механизмов синтеза АТФ, подавляющее количество этого источника энергии производится в присутствии кислорода из глюкозы, которая  хранится в печени в виде гликогена. Как я уже говорил, АТФ синтезируется из аденозина и трёх фосфатных групп. В активном состоянии в клетках весь аденозин превращается в АТФ, но если скорость разложения АТФ, т.е. скорость отщепления фосфатных групп начнёт превышать некоторый предел, то, как говорят химики,  обратимая реакция синтеза-разложения АТФ начнёт смещаться влево и в межклеточной среде начнёт накапливаться аденозин. Аденозин начнёт действовать на специальные рецепторы,  которые в итоге приведут к состоянию сонливости, к желанию спать.

Механизм взаимодействия астроцитов с нейронами исключительно сложен. Он включает в себя экскрецию кальция, глутамата и других веществ по очень непростой схеме.  Последние несколько лет в этой области проводятся чрезвычайно интенсивные исследования. Приводя брутто-схемы из области сна и сновидений для читателя, необременённого избытком знаний в биохимии, физиологии и анатомии мозга,  я не говорю о предполагаемой локализации тех или иных резурвуаров памяти в мозге и не пытаюсь фантазировать по поводу механизмов экскреции аденозина. Всё это в данном случае не играет существенной роли. Моя задача - обратить внимание на то, что тяга ко сну вызывается не какими-то мифическими гормонами, действующими под влиянием факторов внешней среды, а естественным механизмом, связанным со стиранием памяти. В соответствии с известным принципом Р. Ландауэра стирание информации требует затраты энергии в виде АТФ, в то время как запоминание энергетических затрат не требует. Рецепторы аденозина могут быть блокированы кофеином, который представляет собой вещество, химически родственное аденозину. Вот почему кофе и чай могут на время отбить желание спать.

Как я уже говорил, принято считать, что сон состоит из совокупности пяти фаз, и эта совокупность фаз может несколько раз повторяться. Первые две фазы сна - фазы дремоты по 15 и 20 минут.  В третьей фазе сна - глубоком сне - глаза, закрытые веками, медленно движутся из стороны в сторону. В четвёртой фазе - фазе ещё более глубокого сна - сердечный ритм и дыхание замедляются, температура мозга и тела снижается.  Первые четыре фазы принято обозначать, как медленный сон. Примерно через пол часа наступает пятая стадия сна (стадия REM, которая иногда называется стадией быстрого или парадоксального сна). Для этой стадии характерно очень быстрое движение глаз из стороны в сторону. Тонус мышц полностью пропадает. Остаются активными только глазодвигательные мышцы, мышцы слуховых косточек и диафрагма. Сердечные и дыхательные ритмы учащаются, температура и давление поднимаются. Получается, что у спящего при полной обездвиженности мозг очень активен.

После примерно 10 минут стадии парадоксального сна весь цикл из пяти стадий повторяется, причём на более поздних циклах сна продолжительность REM-стадии увеличивается. Это, так сказать, классическая структура сна, когда человек спит в нормальных условиях. В условиях, когда очень уставший человек спит на ходу, вся описанная  последовательность сна может нарушаться. Я, например, описал случай, когда мой довольно длинный и складный сон длился приблизительно 3 секунды: "Как я измерил продолжительность сна" (https://www.proza.ru/2010/10/15/520). То, что в процессе нормального сна цикл из пяти стадий повторяется, говорит о том, что пятифазная структура сна имеет физиологическую обусловленность. При этом вначале сна преобладает длительность медленного сна, а в дальнейшем ближе к пробуждению начинает расти длительность быстрого сна.

Апофеозом каждого из повторяющихся циклов сна является просмотр сновидения в стадии парадоксального сна. Цель этого просмотра в том, чтобы фрагменты памяти, включенные в логически абсурдное сновидение, невозможно было бы запомнить. Таким путём нейтрализуются фрагменты памяти, создающие трудности в процессе вспоминания путём создания тупиков в процессе поиска объекта вспоминания. Таким образом сон представляет собой глобальный мехнизм на уровне всего макроорганизма, позволяющий реализовывать функциональную роль сновидения, заключающуются во включении определенных компонентов памяти в незапоминающуюся оболочку. Такая незапоминающаяся оболочка отдельных элементов памяти может быть создана единственным путём - сновидением и включена в память в память человека стадии быстрого движения глаз. Сознаваемая мозгом во сне абсурдная композиция не мешает вспоминанию и является средством удаления тупиков, мешающих вспоминанию. Иными словами сон и возникающие при этом сновидения являются средством предотвращения деменции. А многочисленные "учёные", рассказывающие о оптимальной продолжительности сна, вне всякого сомнения являются профессиональными идиотами математической статистики

Таким образом, сон и сновидения выполняют две основные функции:
     I. Ревитализацию долговременной памяти (ДП), постоянную профилактику ассоциативной структуры долговременно памяти, установление более гибких и легче мобилизуемых связей между отдельными кластерами памяти, т.е., примитивно говоря, функцию не давать памяти костенеть. Если бы не ежесуточный регулярный сон, то человек ещё до поступления в первый класс школы приобретал бы старческое слабоумие. Эта функция ревитализации рассчитана на поддержание сознания на должном уровне в течение всей жизни человека. Понятно, что, если человек эпизодически не спит по нескольку дней, то это врядли отразится на его умственных способностях. При регулярных же недосыпаниях это обязательно скажется  на его памяти при старении. Всё, что используется человеком в процессе сна и сновидения, функционирует у всех животных и даже у насекомых
    II. Очистку промежуточной памяти  (ПП) от ненужной информации, которую мы запоминаем механически, которая логически не связана, обрывочна, не ассоциируется с информацией, хранящейся в ДП, словом, представляет собой информационный мусор.