Запутанный мозг. Путеводитель по нейропсихологии - Ники Хейз

Некоторые исследователи характеризуют клауструм как вместилище сознания. Тот факт, что он сводит воедино различные уровни информации, позволяет предполагать, что он играет важную роль в деле консолидации нашего сознания, в силу чего мы воспринимаем информацию, получаемую от различных чувств, не как отдельные и не связанные между собой фрагменты, а как единое и неразрывное целое. В одном из исследований женщина, клауструм которой подвергали сильной электрической стимуляции, полностью лишилась сознания, перестав воспринимать окружающую среду и никак не реагируя на внешние раздражители. Когда электрическая стимуляция была прервана, женщина понемногу пришла в себя, не сохранив, однако, никаких воспоминаний о пребывании в бессознательном состоянии. Это позволяет предположить, что клауструм может действовать как своего рода рубильник, или переключатель, с помощью которого можно «включать» и «выключать» сознание.

Анестезия, сон и сновидения

Однако это по-прежнему не объясняет, что же такое сознание и что оно собой представляет. Что же в таком случае это объясняет? Уж не степень ли активности различных участков и областей мозга? Но и здесь все не так просто. Во-первых, трудно сказать, какое психическое состояние является более сознательным по сравнению с другим, хотя мы (обычно) вполне четко распознаем разницу между сознательностью и бессознательностью: последнее состояние наступает либо во сне, либо во время анестезии. Но даже в этом случае оно трудно определимо. Прежде, изучая анестезию, ученые исходили из того, что сознание – это уровень проявляемой мозгом активности. Изучая с помощью позитронно-эмиссионной томографии мозг людей, находящихся под общим наркозом, т. е. искусственно введенных в состояние бессознательности, они установили, что кортикальная активность мозга постепенно падает, пока не становится адекватной спокойным видам сна.

Исследования деятельности мозга людей, подвергнутых различным видам анестезии, давали самые разные результаты. В некоторых из них, когда человек находился без сознания, его кортикальная активность значительно возрастала, что, как впоследствии удалось установить, объяснялось тем, что под действием наркоза блокировались отдельные нейрохимические проводящие пути, особенно те, где был задействован такой нейротрансмиттер, как глютамат. Блокировка в мозге глютамата, с одной стороны, приводила к росту общей активности мозга, а с другой – к снижению уровней сознания. В результате создавалась следующая картина: сознание как бы притупляется, хотя деятельность мозга ни на миг не прекращается.

Ну а как быть со сном? Сон – то состояние, при котором мы теряем сознание, поэтому ученые активно исследуют это состояние на протяжении многих десятилетий. Еще в 1930-е годы, исследуя общую активность мозга с помощью электроэнцефалографа, они установили, что мы за ночь проходим несколько стадий, или фаз, сна. Обычно мы проходим эти фазы поочередно, начиная с самой поверхностной и заканчивая самой глубокой, IV фазой, а затем возвращаемся вспять и повторяем этот процесс два или три раза за ночь с тем лишь исключением, что на последнем отрезке сна мы доходим только до III или даже II фазы.

Смею заметить, что это лишь одна из многих закономерностей, но есть и другие, тоже проявляющиеся во время сна. Большинству из нас известно, что дети и подростки спят значительно крепче и дольше, чем взрослые люди, и связано это с количественными изменениями, происходящими в их организме в этот период. Было высказано предположение, что «выключение» во время сна способствует росту и регуляции организма. Еще одна общая закономерность, на сей раз касающаяся взрослых индивидуумов, – то, что они в течение первых четырех часов с момента засыпания проходят сначала от трех до четырех стадий глубокого сна, затем следует период пробуждения, длящийся несколько часов, а он на последнем этапе сменяется несколькими часами поверхностного сна. Поскольку этот процесс известен не так хорошо, как процесс непрерывного сна, некоторые люди начинают убеждать себя, что они-де страдают бессонницей, зато те, кто легко принимает такой режим сна, примиряются с ним и употребляют часы бодрствования на то, чтобы сделать что-то полезное, вместо того чтобы лежать и ворчать на бессонницу. Поэтому такие люди находят этот режим столь же бодрящим и освежающим, как и режим непрерывного ночного сна.

Какой бы закономерности мы ни следовали, сон в любом случае состоит из этих четырех фаз. Эти отрезки сна названы фазами потому, что они напоминают фазы (уровни) энцефалограммы, а цифры при них указывают, насколько трудно спящему пробуждаться от этих фаз: понятно, что IV фаза гораздо сложнее для пробуждения, чем II фаза. Интересен, однако, вот какой момент: как только люди входят в фазовый цикл сна, тех спящих, которые, судя по всему, пребывают в I фазе, пробудить ото сна бывает столь же трудно, как и тех, кто находится в фазе глубокого сна. У них тоже наблюдаются быстрые движения глаз, которые, по мнению ученых, ясно свидетельствуют о сновидениях, и когда эти люди просыпаются, то подтверждают, что видели сны. Эти наблюдения привели к тому, что этот тип сна иногда называют REM-сном (от англ. REM, rapid eye movements – «быстрые движения глазами»), а иногда парадоксальным сном, поскольку он напоминает легкую дрему, хотя на самом деле это не так.

Рисунок 13.4. ЭЭГ-фазы сна

Каждая фаза сна четко соответствует ЭЭГ-схеме (см. рисунок 13.4). Как видно из рисунка, REM-сон характеризуется быстрой активностью и низким напряжением, в силу чего он мало чем отличается от стадии бодрствования, тогда как медленно-волновой (NREM; non-REM) сон характеризуется гораздо бо́льшим количеством предельно высоких и низких уровней электрической активности с периодическими «шипами» очень быстрых колебаний. Долгое время исследователи полагали, что REM-сон наступает только раз за ночь, но теперь мы знаем, что он имеет место и во время других фаз. Люди, пробуждающиеся на II фазе сна, часто сообщают о сновидениях, а лунатизм и сомнилоквия (сноговорение) обычно имеют место на III или IV фазе. Кроме того, некоторые люди, разбуженные на этих фазах, тоже сообщают о сновидениях. Однако во время этих фаз есть отрезки сна, не сопровождаемые сновидениями, поэтому быстрые движения глазами (REM) – самый надежный индикатор, свидетельствующий о сновидении.

Интересно то, что сновидение не вызывает повышение уровня активности мозга, как можно было бы ожидать. Наоборот, оно связано с тем, что исследователи (см. Ф. Сиклари и др., 2017) называют горячей зоной (областью мозга, которая охватывает теменную и затылочную доли). В этой области Сиклари с коллегами зафиксировал стабильное низкочастотное снижение активности мозга, которое ученые обычно связывают со сновидением, не важно, находится человек в фазе REM-сна или в фазе NREM-сна. По словам исследователей, это низкочастотное снижение активности мозга является куда более надежным индикатором того, видит человек сон или не видит, чем производимые им