Отмечено было также, что во сне ослаблены лишь те жизненные процессы, которые имеют отношение к связи организма со средой. Деятельность же кровеносной системы или пищеварительного аппарата не ослаблена, а скорее видоизменена. Гиппократ определял сон как ослабление жизни внешних органов и усиление внутренних; иными словами, сон — это как бы другая жизнь организма. От этой жизни бодрствование отличается прежде всего тем, что в нем все элементы организма объединяются для того, чтобы в качестве деятельной личности воздействовать на окружающее.

Великие и малые ритмы природы

Все это напоминает нам о великих и малых ритмах природы, в которых, возможно, кроется если не разгадка двух форм жизни, то хотя бы разгадка их смены и каким-то образом навязанной нам необходимости спать. Все в природе совершается циклично. Ритмы солнечной активности и затмений, землетрясений и наводнений, смена времен года, лунных фаз, приливов и отливов, дня и ночи, смена сна и бодрствования, ритмы походки, дыхания, сердечных сокращений — всюду, куда ни глянь, в космосе и на Земле, в живой природе и в неживой, всюду ритмы и пульсации — ритмы одиннадцатилетние, годичные, месячные, суточные, часовые, минутные. Из этой коллекции мы выделим только суточные ритмы и поговорим о смене дня и ночи.

Ночью, всегда в определенные часы, перестает журчать вода в ручьях, ветер едва шелестит листвой, холодает и во всех веществах замедляются химические процессы. В полдень все полно жизни, энергии, кипения. Суточному ритму подчиняются и животные, и растения, раскрывающие по утрам свои лепестки и листочки и закрывающие их по вечерам; подчиняемся суточному ритму и мы. Внутренних ритмов у нас несколько. Сначала проявляется часовой ритм — половину часового цикла мы проводим неподвижно, а половину в движении. Мало-помалу ритм перестраивается, и образуется период относительной неподвижности, или сна, приходящийся в основном на ночь, и период бодрствования, приходящийся на день.

Однако часовой ритм не исчезает. Переплетаясь друг с другом, часовой и суточный ритмы складываются в цикл, называемый циркадным (от латинского circa diem — вокруг дня). В течение этого цикла по определенной закономерности в организме происходят колебания интенсивности процессов обмена, а также умственной и физической работоспособности.

Ритмом работоспособности человек научился управлять сравнительно успешно; иногда он даже не замечает спадов и подъемов своей активности в течение рабочего дня. Но перестройка суточного ритма вызывает у организма энергичный протест.

Однажды группа английских физиологов решила провести лето на Шпицбергене; летом же там солнце не заходит. Все физиологи запаслись особыми часами. У одной половины группы часы за сутки уходили на три часа, и она стала жить по 21-часовому циклу, у другой — отставали на три часа, и у нее установился 27-часовой цикл. Суточный температурный ритм сопротивлялся этим перестройкам неделю, а ритм выделения калия из организма — целых полтора месяца. Столь же неохотно приспосабливается организм и к работе в ночную смену, сколько бы человек ни спал днем.

Стоит ли объяснять, что упорством своим наш суточный ритм сна и бодрствования обязан прежде всего врожденной к нему предрасположенности, восходящей к тем баснословно далеким временам, когда выходили из океана первые обитатели Земли.

Оказавшись на суше, они начали испытывать перепады температуры воздуха. С наступлением холодной ночи у них понижалась температура тела, а вместе с нею — скорость биохимических реакций в организме и активность нервной системы. Они цепенели, замирали, оживляясь лишь с первыми лучами солнца. Как отголосок резких колебаний, которые происходили в организме первых обитателей Земли, у теплокровных животных и у человека сохранился до сих пор ритм колебаний суточной температуры. К внутреннему температурному ритму добавились привычки, связанные с приспособлением к среде. Предки наши, и близкие, и отдаленные, наделены были дневным, а не ночным зрением — ночью им просто нечего было делать. Ночью они застывали, днем выходили на охоту, и этому ритму исправно следует сегодня наш организм.

Нам еще не ясно, почему мы спим, но уже ясно, почему мы спим ночью, а не днем. Этого вполне достаточно, чтобы познакомиться с краткой историей изучения сна и с теориями, ему посвященными. Веками люди думали, что основная, даже единственная форма существования — бодрствование, которое на известное время прерывается сном. Вот почему они изобретали теории сна, а не теории бодрствования. Бодрствование было состоянием, само собой разумеющимся и в объяснении не нуждающимся, и только в наши дни ученые начинают понимать, что бодрствование, быть может, так же сложно, как и сон.

В поисках яда

До XIX века сном безраздельно владели поэты и философы. Люди отправлялись в объятия Морфея, не задумываясь, что собой представляет этот крылатый бог, сын царицы вечного покоя Нюкты, то есть Ночи, и брат Танатоса, бога смерти.

В начале века сформировалась циркуляторная, или гемодинамическая, теория. Ее сторонники — Кабанис, Мюллер — связывали сон с застоем крови в мозге, а застой считали следствием горизонтального положения тела. После того как выяснилось, что в работающих органах сосуды расширяются и к ним притекает больше крови, а в неработающих сужаются и крови к ним притекает меньше, сон стали рассматривать как результат анемии мозга, а заодно и его отдых. Такого взгляда придерживались физиологи Клод Бернар, Моссо, И. Р. Тарханов. Моссо сконструировал специальную доску-весы, на нее укладывали человека, и, когда он засыпал, головной конец доски поднимался. Это должно было означать, что во сне кровь отхлынула от головы и голова стала легче.

Этот опыт не убедил тех исследователей, которые предпочитали видеть в наступлении сна не анемию, а гиперемию, то есть не отлив крови, а прилив. Они считали, что работа мозга весьма сложна, днем мозг поглощен ею настолько, что питаться он может только ночью, а следовательно, ночью должно усиливаться наполнение ею кровью. Эта мысль была впервые высказана Шопенгауэром, а затем в виде теории гиперемии развита физиологами Броуном, Шлейхом и другими. Говорилось и доказывалось, что опыт Моссо был основан на ошибке или на неточности наблюдения, да и сам Моссо уже склонялся на сторону гиперемии. А доктор Черни своими глазами — сквозь трепанационное отверстие в черепе больного ребенка — видел, как во сне кровь приливает к мозгу.

Но почему приток крови должен быть подобен снотворному? Чешский анатом Пуркинье предположил, что от прилива крови набухают нервные центры, проходящие через них волокна сдавливаются и теряют проводимость и сообщение между отделами мозга прерывается. Догадка Пуркинье не подтвердилась. В наши дни методами реоэнцефалографии удается очень точно оценить степень кровенаполнения мозговых сосудов. Бывает, что уровень кровенаполнения во сне понижен, а бывает повышен по сравнению с самым напряженным бодрствованием; непосредственной причинной зависимостью уровень этот со сном не связан.

В конце XIX века получила некоторое распространение гистологическая теория: воспринимающие нейроны втягивают свои окончания, порывая тем самым связь с внешним миром, и наступает сон. Однако не подтвердилось и это предположение.