Не спать не получится. Сомнолог Михаил Полуэктов - о тайнах сна и "чистке" мозга

Как сон "чистит" мозг? Почему сердце, печень и другие органы посылают сигнал SOS именно во время сна? Какие работы сомнологов могут заинтересовать Нобелевский комитет? Об этом "РГ" беседует с заведующим лабораторией медицины сна Университета им. Сеченова, президентом Российского общества сомнологов Михаилом Полуэктовым.

Михаил Гурьевич, наука много лет пытается раскрыть тайны мозга: как он работает, что такое память и сознание. Тратятся огромные деньги, создается самое современное оборудование, но свет в конце тоннеля даже не появляется. Непонятно, как к мозгу подступиться. Но известно такое выражение: кто познает тайну сна, тот познает тайну мозга. Может, с этой стороны надо подходить к самому лучшему творению природы? Насколько далеко сомнологии удалось продвинуться в понимании, что такое сон? Зачем он вообще нужен?

ОбществоПохоже на попытки червяка изучать человека. Академик Михаил Пирадов - о том, способна ли наша наука раскрыть секреты мозга

Михаил Полуэктов: Зачем? А вы попробуйте приказать себе его запретить. Не получится. Такова наша физиология. Он будет делать все возможное, чтобы реализоваться. Как это происходит? Возможно, спит одна часть мозга, а все остальное бодрствует. Например, во время войны, когда солдаты не спали сутками, они все равно на несколько секунд засыпали прямо на ходу. Кстати, доказано, что, например, у дельфина попеременно спят левое и правое полушария.

Теперь о современных теориях сна. Главный вопрос - зачем он создан природой? Гипотез существует множество, вплоть до самых фантастических. Сейчас наиболее популярная утверждает: сон помогает мозгу избавиться от избытка полученной за день информации и запомнить важную для него. За день клетки мозга, нейроны непрерывно "бомбардируются" разной информацией от соседних клеток. Между ними возникают связи, так называемые синапсы. К вечеру клетка буквально забита самыми разными сведениями, среди которых много явно избыточных и даже просто "мусора". Во сне, когда мозг не получает информацию извне, он перестраивает свою работу: ненужные синапсы ликвидируются, нужные "укрупняются", и утром мозг вновь готов воспринимать свежую информацию.

То есть, так он избавляется от мусора и оставляет главное. Можно сказать, что наука приблизилась к тайне памяти?

Михаил Полуэктов: В самых общих чертах. Ведь он работает постоянно, а значит запоминает информацию не только во сне. Но именно во сне она запоминается лучше. Почему? Ночью, когда мозг отключен от новой информации, он занимается обработкой того, что уже получил за день. Ни на что не отвлекается. А главное включаются процессы, которые позволяют многократно прокачивать "старую" информацию по определенным путям. Что и помогает больше запомнить.

Даже если строго прикажете себе не спать, не получится. Такова наша физиология. Сон будет делать все возможное, чтобы реализоваться

Так он избавляется от мусора и оставляет главное. Но мы все разные. Мне важна одна информация, вам другая. Как мозг узнает, что ему нужно отправить в память, а что для него "мусор"?

Михаил Полуэктов: Пока однозначного ответа нет. С одной стороны, считается, что лучше запоминается та, что чаще востребована. Но есть гипотеза, что не менее важны и бессознательные процессы, которые определяют наши истинные потребности. Так вот, они "ненавязчиво" диктуют нам, какая информация больше подходит для их удовлетворения, а какая меньше.

Другая теория сна, кстати совсем молодая, утверждает, что он тоже требуется для "чистки" мозга, но не от информации, а от токсинов. Американские ученые показали: когда животное засыпает, удаление накопившихся за день вредных веществ намного ускоряется. Речь, в частности, идет об уже знаменитом белке бета-амилоиде, который накапливается при болезни Альцгеймера. Понятно, что сообщение американцев произвело эффект разорвавшейся бомбы. Многие мировые лаборатории стали заниматься "чисткой", пытаясь понять суть механизма и как его улучшить. Как в разы ускорить вывод этих токсинов?

Михаил Полуэктов: Во сне происходит чистка мозга от белка, который накапливается при болезни Альцгеймера. Фото: Александр Корольков

Так, может, пришло время "включать" механизм у миллионов Альцгеймеров?

Михаил Полуэктов: Увы, пока науке не удалось детально разобраться в этом механизме. Поэтому применять его массово на человеке сегодня нереально. Но так как сам эффект уже известен, то сейчас в мире идет поиск наиболее оптимальных и безопасных вариантов его достижения. Например, группа ученых из Саратова воздействует на головной мозг светом определенной длины волны. В экспериментах на животных им удалось существенно ускорить выведение токсинов.

Помню, какой эффект произвела в свое время теория сна, предложенная Иваном Николаевичем Пигаревым из Института проблем передачи информации РАН. Казалось, что наконец наука приблизилась к тайне сна. Иван Николаевич не так давно ушел из жизни, и как-то все поутихло. Что сейчас с его теорией?

Общество"Игры в будущее". Зачем ученые создают "цифровые двойники" городов, областей и даже стран

Михаил Полуэктов: Вначале о ее сути. Ученый задался вроде бы простым вопросом. Все обсуждают, зачем сон нужен мозгу. А нужен ли он сердцу, печени, почкам? Пигарев считал, что нужен. Во сне мозг ведет своеобразную настройку внутренних органов. Днем ему некогда ими заниматься, успеть бы получить, перелопатить и усвоить внешнюю информацию. А во сне наконец-то может отключиться от внешних раздражителей и "заглянуть" в себя. Если от какого органа приходит сигнал SOS, то своевременно надо на него отреагировать.

Своего рода внутренняя скорая помощь. На самой ранней стадии позволяет заняться самолечением…

Михаил Полуэктов: Поэтому эта теория и вызвала такой интерес. Но для ее подтверждения требовались убедительные эксперименты. Иван Николаевич утверждал, что ему удалось обнаружить такой механизм, однако необходимо, чтобы и другие ученые повторили его эксперимент, а этого пока не произошло. Потому сейчас эта теория ушла, что называется, в тень.

В 2017 году Нобелевская премия была вручена за исследования циркадных ритмов, которые регулируют сон и бодрствование. А сейчас просматриваются хотя бы "контуры" будущих Нобелей в сфере сомнологии? Где можно ожидать прорывы?

Михаил Полуэктов: Ну, про "контуры" даже Нобелевский комитет сейчас вряд ли что-то скажет. Что касается новых направлений, то я бы выделил несколько. К примеру, ученые заинтересовались очень простыми существами, у которых вообще нет центральной нервной системы. И тем не менее они спят! Зачем? Показано, что именно во время сна в их клетках накапливается энергия, то есть идет подзарядка клеточных аккумуляторов. Если мы поймем этот механизм, то, возможно, создадим таблетку, приняв которую, сможем подзаряжать аккумуляторы всех клеток. Это принципиально важный момент для понимания, как функционирует живой организм.

Другое перспективное направление связано с популярной сейчас теорией о роли так называемых белков-шаперонов. Дело в том, что в организме есть белки-катализаторы, которые занимаются ускорением различных биохимических реакций, но постепенно они изнашиваются. Их ремонтом занимаются как раз белки-шапероны. Во сне их активность существенно увеличивается, и они очень эффективно участвуют в восстановлении базовых процессов, чтобы организм жил долго и счастливо. Разобравшись, как работает этот механизм на молекулярном уровне, сможем продлить жизнь человека.

Кстати, только что появилась информация, что есть особый вид лемуров, которые впадают в спячку на 7 месяцев. Ученые обнаружили, что в этот период у них существенно увеличиваются теломеры, от которых, как известно, зависит продолжительность жизни. С годами у живых организмов они постоянно сокращаются, а у лемуров пошли вспять. То есть происходит омоложение.

Михаил Полуэктов: Сомнологам хорошо известно, что при плохом сне теломеры могут быстро сокращаться, а, значит, человек быстро стареет. Это еще один очевидный аргумент - наладить оптимальный режим сна.

Один из самых интригующих и загадочных элементов сна - конечно, сновидения. О них написаны тома. Тут и знаменитые пророчества, и великие открытия, и, конечно, Фрейд, который утверждал, что это скрытые, загнанные внутрь желания человека. Сегодня продвинулись в понимании, зачем нужны сновидения?

ОбществоВ мозге открыты новые клетки, которые могут стать прорывом в лечении нейродегенеративных заболеваний

Михаил Полуэктов: Наиболее интересны, на мой взгляд, исследования феномена "сжатия" времени. О чем речь? Сейчас одна из самых модных теорий утверждает, что во время сновидений события могут происходить намного быстрее, чем они протекают в реальности. Более того, в экспериментах на мышах уже было показано, что ускорение может составить от шести до 20 раз.

А как подобный эффект вообще можно наблюдать? Мышь не может рассказать, что ей снилось…

Михаил Полуэктов: Мышкам вживляли электроды в области гиппокампа, где находится центр памяти. Когда они пробегали определенный маршрут, приборы регистрировали определенную последовательность сигналов. Сразу после эксперимента мышки засыпали. Так вот, ученые предположили, что им может присниться, как они снова бегут по этому же маршруту. Если это так, то сигналы будут повторяться в такой же последовательности. Что, к их удивлению, и произошло. Сигналы по своей форме были такие же, что и во время реального забега, только они повторялись в разы быстрее. Если мы этот механизм поймем, то появится возможность самим запускать в мозге такой овердрайв, работать со скоростью компьютера.

Невероятно. И тогда узнаем, как же работает мозг…

Михаил Полуэктов: По крайней мере, возможно, сделаем важный шаг в раскрытии его тайн.

Открытия, сделанные во сне

Дмитрий Менделеев увидел во сне Периодическую таблицу элементов.

Генрих Шлиман утверждал, что сны указали ему места, где надо вести раскопки.

Отто Леви увидел во сне, как нервная система регулирует сердечные сокращения.

Великому Нильсу Бору модель атома приснилась в образе Солнечной системы.

Авиаконструктор Олег Антонов, проснувшись, зарисовал форму хвостового оперения самолета-гиганта "Антей".