brainlessblog

Небольшой экскурс в безумные исследования сна 40-60-х годов.

Подопытного звали Рэнди Гарднер, во время эксперимента он испытывал галлюцинации и ужасающие провалы в памяти. Сейчас такие опыты запрещены и даже уголовно наказуемы в большинстве стран — долгое отсутствие сна буквально разрушает мозг и вызывает сильнейшее воспаление.

Грызуны, к примеру, умирают после 19 суток без сна, а некоторые другие животные держатся и того меньше. Сколько бы продержался Рэнди ученые, к счастью, не выяснили. Но опытов, подобных эксперименту с Гарднером, провели в середине прошлого века не один десяток. О них я и напишу в этой статье. Но сначала о Рэнди и его путешествии в безумие и обратно.

Хронология эксперимента Рэнди Гарднера

В декабре 1963 года, в возрасте всего 17 лет, Рэнди Гарднер приступил к эксперименту по лишению сна. Целью было проверить, как экстремальное лишение сна влияет на интеллект, память и способность мыслить.

Было всего два правила: никакого сна и никаких искусственных стимуляторов. Гарднеру не давали спать с помощью газировки, громкой музыки и холодного душа. В итоге эксперимент продлился 11 дней и 25 минут, ну или 264 часа — это абсолютный рекорд, по крайней мере, из того, что известно медицине.

Вот 15 минут славы Гарднера на национальном телевидении в каком-то дурацком тв-шоу:

Состояние Рэнди во время опыта тщательно контролировали Доктор Уильям К. Демент и военный врач Джон Дж. Росс из Медицинского исследовательского подразделения ВМС США (присутствие военного врача не случайно, именно вояки всегда были заинтересованы в опытах по депривации сна, желая получить более совершенных солдат или же найти способы воздействия на пленных). Каждые шесть часов они проводили тесты для оценки психического состояния Гарднера.

В первые дни Гарднер столкнулся с тревожными, но все же не столь пугающими симптомами. У него появились колебания настроения, от эйфории и смешливости до угрюмого и мрачного расположения духа. Также появились когнитивные нарушения: Рэнди не мог нормально сконцентрироваться, переспрашивал вопросы, забывал информацию, которую ему только что сказали.

Тем не менее, первые три дня прошли замечательно. Большую часть времени Рэнди оставался бодрым и оптимистичным. Он даже играл в боулинг и баскетбол с друзьями, которые находились рядом с ним во время эксперимента.

С четвертого по седьмой день все резко поменялось. Рэнди был на грани срыва, он хотел все бросить. Вот, что он сказал об этом периоде для документального фильма спустя несколько десятилетий:

Итак, он продолжил — и получил новые симптомы: зрительные галлюцинации, бред, потерю координации.

В какой-то момент Рэнди свято уверовал в идею, что является профессиональным футболистом. Почему он так решил, никто не понял, но его убежденность в этом была абсолютной. Это довольно ярко иллюстрирует степень изменений, которым подверглось его восприятие мира.

Также Гарднер стал очень неуклюжим, она падал, заваливался во время ходьбы, не мог выполнить даже простых действий, требующих минимальной ловкости. У него ухудшились вкусовые и обонятельные ощущения. Он начал резко реагировать на некоторые запахи, которые раньше считал приятными.

В последние дни состояние Гарднера еще более ухудшилось, появились тяжелые когнитивные нарушения, речь стала невнятной, бессмысленной, несмотря на хорошее питание во время эксперимента, Рэнди выглядел истощенным, будто не ел неделю.

Во время разговора он мог забыть, о чем речь. В середине диалога он вдруг замолкал, пытаясь понять, что вообще происходит.

***

После эксперимента Гарднер, как сообщается, проспал 14 часов и 46 минут. Он прошел обследование для мониторинга мозговых волн, частоты сердечных сокращений, температуры, мышечной активности и артериального давления. Врачи сказали, что он полностью восстановился.

Однако сам Гарднер не считает, что опыт прошел для него бесследно. Вот как он описал свое состояние после эксперимента в документальном фильме:

До сих пор этот эксперимент считается одним из наиболее тщательно документированных случаев лишения сна.

Другие подобные эксперименты

В 2018 году вышел научный обзор 21 исследования по депривации сна, которые проводились в 40-60-х годах прошлого века. Это были опыты с экстремальным лишением сна, в некоторых из них подопытные не спали 190 часов — и хотя до рекорда Рэнди далеко, многие из испытуемых пострадали даже больше.

Вот примерный график нарушений, с которым столкнется человек, задумавший не спать несколько суток:

Как видите, многие нарушения появляются уже на первые-вторые сутки без сна. Видимо, Гарднер оказался крепким парнем, и держался гораздо лучше остальных. Итак, у 80-90% подопытных в первые 48 часов без сна появлялись симптомы депрессии, нарушения мышления и простые галлюцинации.

После 3-х суток галлюцинации становились сложными и яркими, появлялись бредовые убеждения, а мышление разрушалось на фрагменты. Последующие сутки без сна усиливали эти симптомы.

Большинство подопытных, как и Рэнди, пришли в норму после эксперимента, когда им дали поспать. Но в некоторых исследованиях состояние испытуемых оценили как "более-менее нормальное", что намекает на то, что какие-то симптомы все же остались. И описаны несколько случаев, когда состояние подопытных оставалось плачевным еще много дней.

Авторы обзора считают, что депривация сна подталкивает психику к тотальному состоянию психоза. Мозг человека, лишенного сна, перестает нормально координировать активность различных своих участков. В результате появляются пестрые симптомы в виде галлюцинаций, странных иллюзий (некоторые подопытные чувствовали, как их конечности растягиваются, становятся длиннее во много раз) и когнитивных нарушений.

Но самое страшное происходит позднее, когда нейроны, уже спятившие от нон-стоп режима, начинают разрушать сами себя. Этот последний этап воочию наблюдали только в опытах на животных, но, велика вероятность, Рэнди был близок к этому этапу.

В течение многих лет Джимо Борджигин, профессор неврологии Мичиганского университета, задавалась вопросом: что переживает человек за миг до смерти?

В 2014 году ей выпал шанс узнать часть ответа на этот вопрос. Борджигин нашла первого в своем роде подопытного: умирающего человека, которого можно детально изучить прямо в момент смерти.

Подопытная №1 — так обозначают первого испытуемого Борджигин. Это была 24-летняя девушка, она находилась в коме много дней. Вердикт врачей в отношении нее был окончательным: восстановление невозможно. И хотя мозг подопытной №1 все еще работал, но поддерживать сознание и высшие психические функции он не мог.

Родственники пациентки приняли решение отключить ее от аппаратов жизнеобеспечения, но также они дали согласие, что в этот момент Борджигин сможет детально изучить электромагнитную активность мозга.

Результаты эксперимента удивили Борджигин и ее коллег. "Я считаю, что мы обнаружили лишь верхушка огромного айсберга," — сказала учёная, подводя итоги первого в своем роде исследования.

Хронология эксперимента

Подопытная№1 была доставлена в неотложную помощь в бессознательном состоянии. Врачам пришлось трижды запускать ее сердце дефибриллятором. Когда сердце все-таки заработало — девушку подключили к аппарату искусственной вентиляции легких и кардиостимулятору, а затем перевели в отделение нейроинтенсивной терапии, чтобы проверить мозговую активность.

Она не реагировала ни на что вокруг, у нее был обширный отек мозга, электрическая активность мозга показывала значительные аномалии. Когда пациентка пробыла в глубокой коме много дней без малейших признаков улучшения, врачам стало ясно, что она уже никогда не очнется.

Семья девушки решила отключить систему жизнеобеспечения. Но им также хотелось понять, что происходит с ней, им хотелось проститься — и предложение профессора Борджигин пришлось кстати. Узнать хоть немного больше о последних секундах жизни близкого человека — это лучше, чем вообще ничего.

В момент отключения от аппаратов мозг подопытной №1 стал крайне активным. Участки, которые были спокойны, пока она находилась на аппарате жизнеобеспечения, вдруг проявили сильную электрическую активность, называемую гамма-волнами. Особенно активными стали участки мозга, связанные с сознанием, памятью и даже общением или речью. В одном из участков сигналы продолжались более шести минут — это было неожиданно, ведь нейроны без кислорода погибают очень быстро. По крайней мере, так считалось ранее.

В другой области мозга сигналы были в 11-12 раз сильнее, чем до того, как подопытную отключили от аппаратов. Они "горели", словно новогодняя елка: это нехарактерно ни для здорового мозга, ни, тем более, для мозга человека, находящегося в глубокой коме.

"Когда она умирала, ее нервная система работал в усиленном режиме," — объясняет Борджигин. В течение примерно двух минут после прекращения подачи кислорода мозговые волны интенсивно синхронизировались — обычно синхронизация разных участков мозга связана с работой памяти и внимания. Например, она характерна, когда человек о чем-то усиленно думает, пытается решить какую-то проблему. Или же вспоминает большие объемы информации.

Синхронизация замедлилась примерно на 18 секунд, а затем снова появилась в течение четырех минут. Она уменьшилась на минуту, а затем появилась в третий раз.

Части ее мозга, отвечающие за сознательный опыт, — те, что работают, когда мы бодрствуем или видим сны, — "общались" с участками, связанными с памятью. Части мозга, связанные с эмпатией, также были активны. "Даже когда она все дальше погружалась в небытие, казалось, что в ее мозгу происходит всплеск жизни."

Насколько эти результаты уникальны?

Хотя ранее удавалось несколько раз регистрировать мозговые волны в мозге умирающих людей, но ничего столь же подробного и сложного, как у подопытной №1, раньше не находили.

Основываясь на активности и связях в умирающем мозге, Борджигин считает вероятным, что у подопытной №1 был сильный околосмертный опыт. Это могло включать в себя ощущения пребывания вне тела, видение света, чувство покоя или счастья. Конечно же, поскольку пациентка не пришла в себя, никто не может доказать, что пережила подопытная №1 в реальности.

Например, кардиологи Брюс Грейсон и Пим ван Ломмель утверждают, что активность мозга пациентки не может говорить об околосмертном опыте — данных слишком мало, чтобы делать столь смелые заявления.

Но все же случай подопытной №1 — а также активность мозга другой пациентки, известной как подопытная №3, которую изучала Борджигин чуть позднее, — похоже, полностью опровергает мнение, что мозг в момент умирания просто затихает, словно механизм, у которого закончилось топливо.

"Мозг, вопреки всеобщему мнению, на самом деле очень активен во время остановки сердца," - говорит Борджигин. "Смерть может быть гораздо более живой, чем мы когда-либо думали".

Борджигин считает, что понимание умирающего мозга — один из "святых граалей" нейронауки.

Обзорная статья об исследования Борджигин (англ.).

Научная статья Борджигин.

В 1962 году французский ученый Мишель Сиффр решил пожить один в глубокой пещере: без часов, календаря и солнечного света. Он спал и ел только тогда, когда ему хотелось. Он хотел проверить, как такое существование повлияет на его организм.

В течение следующих десяти лет он поставит более двенадцати подобных экспериментов. В 1972 году он проживет в пещере 6 месяцев — самый долгий период изоляции.

Итоги его странных экспериментов изменили понимание ритмов человеческого организма.

Сиффр был геологом, в 1961 году он обнаружил подземный ледник в Альпах и решил исследовать его пару недель. Но две недели превратились в два месяца. Все это время ученый жил под землей, почти что в полной темноте, без часов и связи с внешним миром. Сиффр уподобился животному (это его собственная аналогия), состояние ума и его организм заметно изменились.

Когда ученый наконец-то выбрался на поверхность, он понял, что прошло гораздо больше времени, чем ему казалось. С этого момента Сиффр решил изучать не ледники, а самого себя.

Следующие опыты погружения в пещеру Сиффр проводил с командой ученых. Он создал метод, благодаря которому его соратники знали, когда Сиффр просыпается, когда ложится спать и как себя чувствует — но сам экспериментатор не мог с ними связаться напрямую.

Он понятия не имел, сколько времени находится в пещере.

Сиффр описывал условия жизни во время эксперимента как тяжелые, с плохим оборудованием и тесным лагерем. Его ноги часто были мокрыми, а температура тела падала до 34°C. Чтобы скоротать время, он читал под блеклым светом фонаря, пытался писать и регистрировал показатели своего организма с помощью приборов.

Он измерял пульс, проходил психологические тесты, где, например, считал от 1 до 120 со скоростью одно число в секунду (по его ощущениям). В ходе тестов Сиффр и его команда сделали важное открытие: чем дольше ученый находился в пещере, тем сильнее для него растягивалось время. После нескольких месяцев в темноте ему требовалось пять минут, чтобы досчитать до 120, то есть он прожил пять реальных минут так, как будто их было всего две.

Сиффр отправился в пещеру 16 июля и планировал закончить работу 14 сентября. Но когда его команда сообщила ему, что 14 сентября уже наступило, Сиффр думал, что провел в пещере около месяца и до окончания эксперимента еще очень долго.

Я занимаюсь исследованиями сорок лет. Когда вас окружает тьма или вам доступен лишь блеклый свет, ваш мозг не фиксирует время. Вы впадаете в другое состояние ума. И ваш организм начинает работать иначе.

В одном из интервью Мишель Сиффр поделился опытом пребывания под землей без какого-либо способа измерения времени. Он описал свой сон как «идеальный», потому что его тело естественным образом решало, когда спать, а когда есть.

Он обнаружил, что его цикл сна/бодрствования не был типичным для большинства людей 24-часовым, он менялся, в некоторые моменты Сиффр жил по 48-часовому циклу.

Ключевым открытием было то, что у организма были внутренние часы, которые работали независимо от освещения. Более поздние эксперименты с другими людьми в пещерах также показали, что циклы сна-и-бодрствования растягиваются, также как и субъективное ощущение времени. Пульс замедляется, как и некоторые другие показатели и обменные процессы.

Причем у каждого подопытного внутренние часы работали по-своему. Некоторые начинали жить по совершенно диким периодам: 36 часов активности и 12 часов сна. Или даже еще больше. При это состояние их здоровья становилось лучше.

В середине 60-х была целая таких экспериментов с разными подопытными: мужчинами, женщинами, молодыми и в возрасте. Исследованиями Сиффра заинтересовалась французская армия. Вояки хотели узнать, как сделать солдат бодрыми в течении более долгого периода времени. Но куда завели исследования военных — тайна.

Через десять лет после своего первого эксперимента Мишель Сиффр вернулся под землю, на этот раз в пещеру Миднайт недалеко от Дель-Рио, штат Техас, и провел там 205 дней.

Сиффр хотел выяснить, как старение влияет на психологическое время, планируя проводить эксперимент каждые десять-пятнадцать лет. А еще он заметил, что у всех, кого он отправил под землю, выработался 48-часовой цикл сна/бодрствования, а у него — нет. Сиффр решил остаться под землей на шесть месяцев, чтобы посмотреть, сможет ли он подстроиться под этот цикл.

В это время в мире было неспокойно, противостояние СССР и США вышло на пик, а военные разных стран желали знать, как люди будут чувствовать и вести себя в долгой изоляции и темноте. Например, если придется жить в бункере или на подводной лодке. Так что исследования Сиффра начали серьезно финансировать — и чудак-ученый вдруг стал очень и очень важным и полезным исследователем.

Вот как сам Сиффр описывает итоге своего самого длительного погружения во тьму:

В 1972 году в Техасе было два периода, когда я "поймал" 48-часовой цикл. У меня было тридцать шесть часов непрерывного бодрствования, за которыми следовали двенадцать часов сна. Я не мог отличить эти длинные дни от дней, которые длились всего двадцать четыре часа. Я изучал дневник, который вел в пещере, просматривая цикл за циклом, но не было никаких доказательств того, что я воспринимал эти дни как-то по-другому. Я даже питался три раза - как и всегда. Иногда я спал два часа, а иногда восемнадцать часов, но я не мог различить эти сны. Это опыт, который, я думаю, мы все можем оценить. Субъективное время крайне пластичное и даже ритмы нашего организма невероятно пластичные.

Сиффр умер 25 августа 2024 года в возрасте 85 лет в Ницце. Он стал ведущей фигурой в области хронобиологии, изучения того, как человеческое тело и разум понимают время. Сейчас это крайне важная область исследований, оказалось, что большое число заболеваний связано с искажением внутренних часов организма: начиная от психических проблем и заканчивая онкологией. Но в основе всех современных исследований именно находки Сиффра.