Стадия 2. На фоне низковольтной активности смешанной частоты на EEG заметны вспышки синусоидальных волн 12–14 Гц – так называемые «иглы сна».

EOG редки, EMG – от низкого до умеренного.

Стадия 3. На EEG наблюдаются медленные волны (0.5–2 Гц) высокой амплитуды (выше 75 мВ) – так называемые «дельта-волны». EOG и EMG как во второй стадии.

Стадия 4. Количественный рост дельта-волн. Они начинают доминировать на EEG.

REM. EEG возвращается к низковольтному узору смешанной частоты, похожему на узор стадии 1. Появляются вспышки быстрых глазных движений. Фон EMG виртуально отсутствует, но на этом фоне могут наблюдаться многочисленные небольшие подрагивания мышц.

В основном главные отличия стадий 1, 2, 3 и 4 видны в их узорах (см. илл.). Конечно, имеются некоторые исключения, но общая физиология этих стадий схожа. И, наоборот, физиология REM-сна радикально отличается от других четырех стадий. Поэтому ученые выделяют два основных вида сна: REM-сон и NREM-сон (то есть неREM-сон).

NREM и REM сны циклически меняются в течение ночи. Кроме некоторых патологических состояний ночной сон начинается с 80 минуты NREM-сна (примерно), за которым следует период REM-сна, равный 10 минутам (примерно).

Этот цикл NREM-REM-снов (примерно 90 минут) повторяется 3–6 раз в течение ночи. При успешном завершении циклов количество стадий 3 и 4 уменьшается и пропорция цикла, отведенная REM-сну, имеет тенденцию к нарастанию.

При сравнении узоров NREM- и REM-снов видно, что сон не является простой однообразной приостановкой активности, как веками считали люди.

Сон демонстрирует сложное и прекрасно организованное функционирование различных физиологических переменных.

Согласно электрографическим исследованиям, сновидения отмечались на протяжении всего сна в периоды «активного сна» в среднем в течение двух часов. Первое сновидение наступало через час после засыпания и длилось около 10 минут, затем, с перерывами в 70–90–120 минут появлялось еще от трех до пяти сновидений, каждое по 20–30 и более минут, увеличиваясь к утру.

Теперь рассмотрим важный вопрос: как глубина сна связана с различными стадиями сна. В основном – никак! Глубина сна – термин, который иногда используется для описания характера определенной части сна – является архаической концепцией, пережитком идеи о том, что сон – это сокращение активности мозга. Если бы сон был уменьшением активности мозга, то мы действительно могли бы описывать периоды сна степенью уменьшения физиологической активности или «глубиной».

Но факты свидетельствуют о том, что никакой глубины сна не имеется, так как активность физиологических переменных увеличивается или уменьшается согласно стадиям, описанным ниже.

Исследователи сна пока не понимают, почему происходят такие уникальные изменения в физиологических переменных во время различных фаз сна, но им уже ясно, что это неоднообразное увеличение или уменьшение активности. Следовательно, термин «глубина сна» имеет мало смысла, если только он не ссылается на что-то очень конкретное. Обычно ученые используют его для описания сопротивления организма при пробуждении с помощью внешних стимулов (например звуков).

Утверждается, что стадии 3 и 4 (для людей) являются «глубоким» сном в том смысле, что для пробуждения из них требуются более громкие звуки, чем для стадий 1, 2 или REM. Но для пробуждения кошек и крыс более громкие звуки требуются для REM. Так что и в этом отношении термин «глубина сна» очень ограничен в применении.

Столкнувшись с разнообразием отличий между сном и пробужденным состоянием, с различиями между типами сна, мы можем задаться вопросом, а почему EEG, EOG и EMG широко используются в качестве определяющих критериев физиологического сна, в то время как другие переменные описываются как корреляты сна и его стадий. Откровенно говоря, все измерения, известные нам, являются коррелятами, и нет ничего священного в EEG, EOG и EMG. Их выбор в качестве критериев объясняется следующими причинами.

1. Историческим прецедентом: они были самыми ранними ерами, используемыми для описания сна и его стадий.

2. Относительной легкостью измерений: требуется менее специализированное оборудование. Возможно использование поверхностных электродов. Другие измерения (например сканирование определенных клеток мозга) требуют хирургически имплантированных электродов.

3. Интенсивностью отличительных признаков: EEG, EOG и EMG в комбинации выполняют хорошую работу в описании различий сна и бодрствующего состояния. Другие средства (например пульс или частота дыхания) могут варьироваться в различных стадиях сна и пробужденного состояния, но они нечетко описывают эти стадии.

Тем не менее имеются случаи, когда EEG, EOG и EMG недостаточно хорошо описывают некоторые состояния. Например, при переходе от бодрствования ко сну наблюдались состояния, когда в течение нескольких минут EEG выглядела как в случае бодрствования, но люди при этом не осознавали своего окружения.

Имелись и более крайние диссоциации, когда на длительные периоды некоторые физиологические и поведенческие критерии указывали на одно состояние, в то время как другие критерии регистрировали другое состояние. Примерами являются разговоры и хождение во сне, каталепсия (состояние, в котором люди испытывают торможение мышечного тонуса, как в REM-сне, но сохраняют EEG, как у пробужденных людей, и осознают окружение), нарушения REM-поведения (в которых торможение мышц отсутствует, так что люди могут энергично двигаться, в то время как остальные черты REM-сна сохраняются).

По традиции, некоторые из этих состояний относят ко сну (например хождение во сне), а другие считают пробужденными состояниями (например, каталепсию). Эти ничем не обоснованные условности затемняют тот факт, что указанные состояния сочетают в себе процессы сна и пробужденного состояния. Следовательно, мы должны понять каждый процесс и определить, почему они так по-разному соотносятся друг с другом. Одной из насущных целей современных исследований сна являются понимания взаимодействий сна и пробужденного состояния. И, конечно же, остается нерешенным основной вопрос: а что же такое сон?

Сколько же надо спать человеку ежедневно? Японские ученые установили, что люди, уделяющие сну примерно семь часов в сутки, в среднем живут дольше тех, кто спит меньше или больше. Такие результаты показало масштабное исследование, проведенное группой врачей японского Университета Нагоя во главе с профессором Акико Тамакоси. С этой целью с 1988 по 1999 годы при поддержке правительства они наблюдали с этой целью за жизнью 110 тыс. человек в 45 районах Японии. Еще более десяти лет ушло на анализ результатов и выработку методики, призванной выделить только влияние сна на продолжительность жизни без учета других факторов типа стрессов, болезней и т. д.

Японские исследователи уверяют, что зафиксировали самый низкий уровень смертности в группе, ежедневно уделяющей сну 6,5–7,5 часов. У тех, кто спал в сутки менее 4,4 часа, жизнь в среднем сокращалась примерно в 1,6 раза. Исследователи уверяют, что еще вреднее спать слишком долго. В группе, уделявшей сну более 9,5 часов в сутки, смертность была в 1,7–1,9 раза выше, чем у тех, кто спал заветные семь часов.

Наверное, с этим утверждением не согласился бы легендарный Премьер-министр Великобритании, выдающийся политический деятель, оратор и писатель Уинстон Черчиль[2], проживший 91 год, который в юности, понаблюдав некоторое время за вольером со львами в зоопарке, принял для себя «львиный» распорядок дня и практиковал сон после каждого приема пищи (!). Впрочем, и другие привычки этого великого человека противоречили нынешним понятиям о здоровом образе жизни (например любовь к хорошим сигарам и высококачественному виски).