Современная электронная библиотека ModernLib.Net

Тайны памяти (с иллюстрациями)

ModernLib.Net / Биология / Сергеев Борис Федорович / Тайны памяти (с иллюстрациями) - Чтение (стр. 15)
Автор: Сергеев Борис Федорович
Жанр: Биология

 

 


По мере выполнения дневных трудов в нашем мозгу накапливается все больше клеток, истощивших свои ресурсы, но спасенных с помощью торможения. К вечеру в коре больших полушарий возникает уйма микроскопических очажков тормозного процесса. Постепенно они увеличиваются, сливаются, захватывая огромные территории, и мы засыпаем.

Ложась вечером в постель, мы освобождаем множество мышц от обязанности поддерживать вертикальную позу, а мозг от потока информации о выполняемой ими работе, лишая двигательную область коры больших полушарий способности сопротивляться тормозному процессу. Точно так же мы поступаем со зрительными областями мозга, закрывая глаза. В общем, стараемся освободить его от работы и дать дорогу тормозному процессу.

Для наступления сна большое значение имеет привычка ложиться в определенное время, принимать определенную позу, то есть участие в его развитии условно-рефлекторных механизмов. Наш ночной сон – это условный рефлекс на время и на обстановку. Каждый, вероятно, по собственному опыту знает, как трудно подчас заснуть в незнакомом месте и в неурочное время, даже если мы «пересидим» урочный час, увлекшись каким-нибудь занятием.

Для некоторых людей обстановка очень важна. Диккенс, например, в любой гостинице переставлял свою кровать так, чтобы его голова смотрела точно на север, а ноги на юг. Не берусь судить, откуда у великого писателя возникла столь странная привычка.



Существование условнорефлекторного сна было замечено еще в павловских лабораториях. Собака, которую экспериментатор частенько «доводил» до сонного состояния, засыпала, как только ее вводили в экспериментальную камеру и ставили в станок. У собаки можно выработать условный рефлекс сна, сочетая звонок с электрическим раздражением сонного центра. Через некоторое время звонок станет вызывать сон.

Существующие теории сна очень сильно отличаются друг от друга. Лет тридцать назад казалось, что эти противоречия никогда не удастся преодолеть. Развитие электрофизиологических исследований помогло сблизить различные точки зрения. У одного и того же субъекта сонные очаги в одних случаях раньше возникали в коре, в других случаях – в подкорке, то есть ближе к центру сна. Гипнотоксины, погружая животное в сон, воздействуют прежде всего на центры сна. Раздражение центра сна, в свою очередь, способствует выработке гипнотоксинов. В опыте на сросшихся близнецах сначала засыпало животное, у которого раздражали центр сна, а затем – его партнер. Кровь, взятая от животного, заснувшего под воздействием электрического раздражения центра сна, в состоянии усыпить другое.

Сон – явление всеобщее. Все живые существа нуждаются в сне. Правда, мы до сих пор не знаем, спит муравей, когда ночью лежит, раскинув лапки, у себя в подземелье, или это просто состояние бездеятельности. Тем более нам трудно заметить дремотное состояние у медузы. Время от времени выдвигаются предположения, что некоторые животные обходятся без сна. В этом подозревают жвачных из-за того, что бедняжкам весь день приходится щипать траву и всю ночь ее пережевывать, отрыгивая из желудка отдельными порциями и вновь возвращая назад зеленую кашицу.

Второй кандидат, причисленный к лику неспящих, – акула. У нее не существует специального приспособления для циркуляции в жабрах воды. Чтобы вода хорошо омывала жабры, акула должна быстро двигаться. Несомненно, что в создании легенды о жестоком недремлющем хищнике значительную роль сыграли суеверные моряки.

Нет животных, не умеющих спать, зато у некоторых мозг спит дробно. Уже давно замечено, что сон может не захватывать полностью мозг. Какие-то его участки продолжают работать. Охотники знают, что к спящему зверю подкрасться легче, чем к бодрствующему, но… малейший неосторожный звук, – и сна как не бывало. Пока животное спит, сторожевой пункт в его мозгу прислушивается, не возникнет ли вдруг новый незнакомый звук. Привычные звуки – шум дождя или журчание ручья – зверя не будят.

Такие же сторожевые пункты возникают в мозгу людей. В старину лежебока-мельник отлично спал под скрип жерновов, но тотчас просыпался, если в работе механизма возникали перебои. Усталая мать спит так крепко, что ее не разбудит ни гром небесный, ни радио, заговорившее в шесть часов утра, но стоит младенцу чуть пикнуть – и она у его колыбели.

Настройка сторожевого пункта может быть удивительно узкой. Однажды на Украинском фронте расположение батареи, где мне довелось служить, накрыл шквал артиллерийского огня противника. Тяжелые снаряды точно ложились в цель. Через полчаса у нас не осталось ни одного целого орудия, ни метра не взрытой воронками земли.

Когда налет кончился, командир батареи пошел собирать оставшихся в живых солдат. У моего обрушившегося окопчика он даже не остановился, не видя там признаков жизни, но все же окликнул по фамилии. К его изумлению, из-под комьев земли и груды мусора, занесенных в траншею взрывной волной, тотчас же поднялась моя голова. Еще больше удивился я, увидев картину страшного разрушения.

Все время, пока длился артиллерийский обстрел, я блаженно спал в своем окопе. Снаряды, рвавшиеся, можно сказать, прямо над головой, меня не разбудили. Даже сон неприятный не приснился, а негромкого окрика оказалось достаточно, чтобы я проснулся. Видимо, мой сторожевой пункт был точно настроен на тембр командирского баска.

Сторожевые пункты часто возникают в двигательных областях мозга. Это позволяет нам спать сидя. Опытные кавалеристы отлично спят в седле. Можно спать на ходу. Усталым пехотинцам иногда удается вздремнуть на марше. Особенно хорошо это делать в строю, когда ногам задан привычный ритм, а локоть чувствует локоть соседа.

Птицы умеют спать на лету. Птицы, находящиеся в середине каравана, безмятежно спят. Теперь стало ясно, для чего аисты меняются в полете местами. Миниатюрные магнитофоны, которыми птицы были снабжены, рассказали, что держаться в строю им помогают звуки, идущие от передних и задних птиц. Аист, если захочет вздремнуть на лету, должен иметь в своем маленьком мозгу, по крайней мере, два работающих пункта в двигательной и звуковой областях.

Руководить ритмичными движениями нетрудно. У человека во время сна работают диафрагма и грудные мышцы, без чего мы, как остановившаяся акула, могли бы задохнуться.

Сколько нужно спать, чтобы мозг полностью восстановил свои силы? Большинство медицинских руководств советует для взрослых шести-восьмичасовой сон. Восемь часов – треть суток. Треть жизни – это роскошь. Размер необходимого сна отчасти связан с привычкой. Человек может научить собственные нейроны быстрее восстанавливать силы. Известно, что много выдающихся деятелей науки и искусства: Бехтерев, Гумбольдт, Гёте, Шиллер, Мирабо, Наполеон отводили для сна не более пяти часов в сутки. Утверждают, что Эдисон спал всего два-три часа.

Люди со сниженным интеллектом, напротив, спят много. Неясно, снижение интеллекта приводит к увеличению продолжительности сна или чрезмерная его длительность значительно сокращает время, необходимое для развития интеллекта. Вероятно, зависимость обоюдная.

Широко распространено мнение, что перед сложными или трудными делами не мешает особенно хорошо выспаться. Это неверно. Опыт, проведенный на американских студентах, проспавших вместо привычных 7,1 на два часа больше, показал, что счет, выполнение двигательных навыков, обнаружение зрительных и звуковых сигналов на фоне шума они производили значительно хуже, чем в обычные дни. Это следует иметь в виду. Спите досыта, но знайте меру.

Продолжительность сна животных зависит от многих обстоятельств. В центральных и южных районах европейской части Советского Союза живет маленький зверек, ужасный любитель поспать. Его так и называют соней. День это очаровательное существо проводит в дупле, погруженное в беззаботный сон, и только с наступлением темноты просыпается на два-три часа, чтобы немного поразмяться и отобедать. Очень много спят наши домашние животные, им не приходится тратить время на поиски пищи. Собака, которую заперли в квартире, уйдя на работу, проспит до возвращения хозяев, а позже, ночью, от них не отстанет.

Большинство птиц спит всю темную часть суток. Лишь весной в брачный период у них наступает бессонница, и они поют в сумерках на вечерней и утренней заре, а на Севере и всю ночь напролет.

Меньше всех спят обжоры. Крот за день должен насобирать такую прорву червей и насекомых, что большую часть суток проводит в трудах и заботах, оставляя для сна около пяти часов.

По характеру сна животные делятся на дневных и ночных. Хотя люди относятся к дневным тварям, многим легче работается во вторую половину дня, вечером или даже ночью. Такие субъекты с трудом просыпаются и еще труднее засыпают. Другая часть людей быстро и легко встает с постели, очень интенсивно работает первую половину дня, а вечером с удовольствием забирается в постель. Работать ночью для них сущее несчастье. Это связано с врожденными особенностями ритма нашего сна, изменить который человек невластен.

Маленькие дети и домашние животные спят по нескольку раз в сутки. Есть звери, которые дробят свой сон на более мелкие порции. Ластоногие имеют отрицательную плавучесть, поэтому спать, лежа у поверхности воды, не могут. Когда у них нет возможности вылезти на берег или лед, им приходится регулярно всплывать, чтобы глотнуть разок-другой свежего воздуха. Так по три-четыре минуты спит на дне северный морской слон.

Выспаться всласть им не удается и на твердой постели. Нерпа, выбравшись на лед, спит всего две-три минуты, потом поднимает голову, оглядывается по сторонам и, убедившись, что опасности нет, снова засыпает на те же две-три короткие минуты.

Позы во время сна могут быть самыми причудливыми. Это не только дело привычки, но и врожденное свойство. Случается, что представители нескольких поколений одного семейства принимают во время сна одинаковую позу. Итальянские психологи считают, что поза спящего человека раскрывает отдельные черты его характера.

Животные принимают более экзотические позы. Летучие мыши и один вид маленьких попугайчиков спят вниз головой. Не следует считать это следствием плохого характера. Слоны спят на животе, опираясь на бивни. Самцы козерогов закидывают голову назад, чтобы опереться рогами о землю и хоть на время сна избавиться от постоянного бремени.

Очень неожиданными оказались причудливые позы спящих рыб. Кусто, путешествуя ночью во владениях Нептуна, к своему крайнему удивлению, обнаружил, что крупные рыбы могут спать на боку, да так крепко, что их с трудом удавалось растолкать.

Учитесь видеть сны

«Учитесь видеть сны, джентльмены», – писал известный немецкий химик Ф. Кекуле. В 1865 году он сделал выдающееся открытие – установил структурную формулу бензола. Ученый рассказал, что эта идея, имевшая для органической химии кардинальное значение, пришла ему в голову во время сна.

Кекуле снился бал. Молекулы химических веществ кружились в вихре танца. Некоторые из них были похожи на змей. Вдруг одна из причудливо извивающихся молекул захватила в рот свой хвост. Достаточно было мгновенья, чтобы мозг Кекуле осознал, что в кольцевой форме кроется объяснение загадочных свойств бензола, которые не удавалось понять.

Мемуарная литература ученых изобилует рассказами об открытиях, сделанных во сне. Наш мозг нередко продолжает ночью работу, начатую днем. Для творческих работников вечное перо и записная книжка на прикроватной тумбочке предметы отнюдь не лишние. Ночную работу мозга следует брать на вооружение.



Влияние сновидений на темпы развития нашей цивилизации имеет и другой аспект. Кто знает, не была ли идея ковра-самолета или транспортного помела для некой сеньоры из домика на курьих ножках подсказана сказителю во время сна. Трудно переоценить значение подобных сказок для возникновения мыслей о создании летательных аппаратов.

Сновидения могут оказаться серьезным подспорьем для решения трудных вопросов. Когда мы попадаем в объятия Морфея, наш разум освобождается от ограничений скучной реальности, вырываясь из рамок привычных понятий и представлений.

В мире снов все возможно. То, что наяву никогда не пришло бы в голову, то, что мы отвергли бы, ни на минуту не задумываясь, как абсолютно невероятное, во время сна принимается как должное. Между тем кажущееся первую минуту совершенно невозможным, после зрелого обдумывания может представляться не таким уж безумным. Настоящий ученый должен уметь ценить безумные идеи.

Чтобы не быть голословным, сошлюсь на авторитеты. Физик-теоретик Ф. Дайсон в своей книге «Новаторство в физике» пишет: «Большая часть ниспровергающих основы статей, которые направляются в журнал „Физическое обозрение“, отклоняются редакцией не потому, что их нельзя понять, а именно потому, что их можно понять. Те, которые понять нельзя, как правило, печатаются. Великое открытие, когда оно только что появляется, почти наверняка возникает в запутанной, неполной и бессвязной форме. Самому открывателю оно понятно только наполовину. Для всех остальных оно полная тайна. Поэтому любое построение, которое не кажется на первый взгляд безумным, не может иметь надежды на успех».

Сходных взглядов придерживался и Бор. В 1958 году в Нью-Йорке в дискуссии по поводу докладов Гейзенберга и Паули он сказал: «Все мы согласны, что ваша теория безумна. Вопрос, который нас разделяет, состоит в том, достаточно ли она безумна, чтобы иметь шансы быть истиной. По-моему, она недостаточно безумна для этого».

Не многие умеют пользоваться дарами Морфея. Немало людей, особенно мужчин, утверждают, что вообще не видят сновидений. Это глубокое заблуждение. Все здоровые люди регулярно видят сны, но, проснувшись утром, о них не помнят. Обычно достаточно десятиминутного крепкого сна, чтобы воспоминания о сновидении полностью стерлись.

Хорошо помнят сны люди, спящие неглубоко. Возможность вовремя проснуться или запомнить сновидение связана со сторожевыми пунктами. Они могут возникнуть у человека, увлеченного своей работой. Сделать научное открытие во время сна способен лишь человек, который остается ученым все 24 часа в сутки – и на работе, и дома в своей постели. В этом смысле об умении видеть сны и писал Кекуле.

Спешу утешить людей, не умеющих видеть сны: возможно, ценность сновидений невелика, а выполненная мозгом за ночь работа не пропадает даром, даже если о ней не осталось прямых воспоминаний.

Некоторые ученые считают, что смысл сна не в осуществлении особых биохимических реакций, связанных с восстановлением клеток мозга, а в потребности сновидений. Возможность каждую ночь временно «сходить с ума» спасает наш мозг от настоящего сумасшествия. Неизвестно, нужны ли мозгу сновидения для чего-то определенного или он просто развлекается драматургической деятельностью: сам сочиняет, ставит, сам глядит. Удалось выяснить лишь, что они появляются только в определенные периоды сна, совершенно необходимые для настоящего отдыха.

В 1934 году Б.В. Андреев обнаружил, что у спящего человека вдруг возникают быстрые движения глазных яблок. Именно в эти моменты ему снятся сны. Более 20 лет наблюдения Андреева не привлекали ученых. Сочли, что движения глаз возникают, когда человек начинает просыпаться.

Обычный сон проходит несколько этапов. Сонливость (А) сменяется стадией легкой дремоты (В), затем неглубокого сна (С). На протяжении следующих двух стадий D и Е сон углубляется и возникает последний период «быстрых движений» глаз. В это время происходит задержка дыхания, аритмия пульса и возникают двигательные реакции продолжающего спать человека. Сон в этот момент очень крепок, хотя на первый взгляд такого впечатления не возникает.

Во время каждой стадии происходят весьма характерные изменения электрических реакций мозга, что позволяет их четко разделять. За отсутствие сходства с глубоким сном стадию быстрых движений глаз назвали парадоксальной.

Длительность каждой стадии зависит от многих причин. У нормального человека наиболее продолжительна стадия С. На нее падает более половины сна. Второе место занимает парадоксальная стадия, а самой короткой является стадия D. В течение ночи каждая стадия возникает по нескольку раз. Они появляются в обычной последовательности в виде отдельных циклов: А – В – С – D – Е – Rem (сокращение от «rapid eye moving» – быстрые движения глаз) – С – D – Е – Rem – С – D – Е – Rem и т д. Продолжительность каждого цикла около 1,5 часа. За ночь успевает пройти четыре-пять циклов.

Ценность отдельных стадий не равнозначна. После длительного лишения сна в первую очередь увеличивается стадия Е. Возможно, она самая важная. Однако, если человека лишить парадоксальной стадии (а это сделать нетрудно, стоит только будить спящего всякий раз, как она наступает), он не будет чувствовать себя выспавшимся. Значит, парадоксальный сон тоже необходим.

Лишение парадоксальной стадии переносится ничуть не легче, чем полная бессонница. При этом у людей возникают серьезные психические расстройства. Однако кошки переносили 70-дневное лишение парадоксальной стадии и оставались живы. Полное лишение сна, в пять-шесть раз менее продолжительное, было бы для них смертельно.

Итак, парадоксальная стадия – весьма необходимая составная часть сна. Человек, лишенный парадоксального сна, стремится при первой возможности наверстать упущенное. В первую ночь у испытуемого наблюдается, как обычно, четыре-пять циклов сна. Его приходится будить всего четыре-пять раз. Во вторую ночь стадия парадоксального сна наступает чаще, и будить приходится 5–10 раз, на третью ночь – уже 10–20 раз, а на четвертую – 23–30. Если теперь прекратить мучить испытуемого, дав ему возможность отоспаться, в первую очередь возрастет продолжительность парадоксального сна.

Ежедневно мешая человеку спать парадоксально, можно заметить, что количество стадий со сновидениями увеличивается главным образом в последней трети ночи. Организм ощущает острую потребность наверстать упущенное, но пытается это сделать, не ломая общего ритма сна. Когда же наконец представится возможность выспаться, парадоксальная стадия занимает до 60 процентов сна. Это предел. Сколько бы дней человека ни лишали возможности ею наслаждаться, она не увеличится. Зато потом потребуется несколько ночей, чтобы наверстать упущенное.

Человеческий зародыш поначалу не умеет ни спать, ни бодрствовать. Он научится этому за месяц до рождения. У новорожденных детей сон уже имеет сходство со сном взрослого человека. Он состоит из нескольких стадий, но только парадоксальная полностью похожа на парадоксальную стадию взрослых. Остальные стадии сна, часто называемые медленным или ортодоксальным сном, формируются, начиная со второго месяца жизни. Сначала стадия Е, месяцем позже стадия D. Для формирования стадии С требуется 2–3 года, а стадии А и В окончательно созревают лишь к 8–10-летнему возрасту.

Продолжительность цикла и каждой стадии с возрастом меняется. У маленьких детей весь цикл заканчивается за 50–60 минут. Стадия Е, начиная с совершеннолетия, постепенно сокращается и к концу жизни уменьшается в два раза.

Сон высших животных также делится на ортодоксальный и парадоксальный. Спать парадоксально умеют голуби, куры, галки, мыши, крысы, кролики, овцы, кошки, собаки, обезьяны, то есть высшие животные. Низшим это не дано. Ни рыбы, ни лягушки спать парадоксально не умеют. Впервые короткие периоды парадоксального сна появляются у рептилий. Их обнаружили у ящерицы – гребенчатого шипохвоста из южных районов Северной Америки.

Видят ли при этом животные сны, сказать трудно. Об этом даже попугая не спросишь. Вероятно, все-таки видят. У собаки во время сна вздрагивают лапы. Временами она повизгивает то жалобно, то радостно, а иногда скулит или даже рычит.

Мой спаниель после удачной охоты, устав за целый день беготни по лесам и болотам, с трудом добредает до электрички и тут же засыпает как убитый, радостно повизгивая во сне. Напротив, если дичь была, но я мазал, он во сне взвизгивает с надрывом и отчаянием в голосе, повторяя те же интонации, что и два часа назад на окраине болота, когда гнался за тяжело взлетевшей кряквой, в которую я не попал. Складывается представление, что во время сна животные «переживают» события истекшего дня. К сожалению, проверить это невозможно.



Продолжительность парадоксального сна зависит от уровня развития животных. У птиц эта стадия длится всего несколько секунд. У взрослых она занимает 0,2 процента, а у птенцов – 0,6 процента общей продолжительности сна. У млекопитающих парадоксальный сон более длительный – 4–30 процентов. Морские свинки и овцы, спящие достаточно много, удовлетворяются четырьмя-пятью процентами парадоксального сна. Крот, страдающий вынужденной бессонницей, спит парадоксально четвертую часть своей ночи. Крупные хищники, которым, как правило, некого бояться, спят долго, причем четвертую часть парадоксально.

Зверьки поменьше, особенно те, кто не может надежно укрыться в глубокой норе, дупле, под камнем или на дне водоема, спят плохо. Парадоксальный сон самый глубокий. Так спать опасно, им не до снов. Павианы, ночующие на земле, избегают впадать в парадоксальный сон, а макаки, устраивающиеся на ночь высоко в кронах деревьев, с удовольствием смотрят сны, спят парадоксально в 3–4 раза дольше.

Продолжительность циклов сна связана с размером животных. Она зависит от интенсивности обмена веществ. Чем животное крупнее, тем длительнее циклы: у маленьких мышек 7–13, у кошек 20–40, обезьян 40–60, человека 80–90, у слона 120 минут.

Новорожденные детеныши, как и человеческие дети, умеют спать парадоксально. У незрелорождающихся животных, таких, как котята, сразу после рождения периоды парадоксального сна следуют один за другим, прерываясь лишь на короткое время. Должно пройти немало времени, чтобы периоды ортодоксального сна, постепенно увеличиваясь, выросли в общей сложности до 70–75 процентов. Только у зрелорождающихся животных, таких, как ягненок, они обнаруживаются уже в первые дни жизни.

Центр, управляющий парадоксальным сном, находится на границе между головным и спинным мозгом. Раздражая его во время естественного сна электрическим током через специально вживленные электроды, можно вызвать парадоксальную стадию. Наоборот, хирургическое разрушение уничтожает парадоксальный сон и приводит оперированное животное к гибели.

Наступление парадоксального сна вызывает медиатор серотанин, накапливающийся в мозгу во время обычного сна. Таким образом, серотанин – не простой медиатор, а истинный стимулятор, режиссер и постановщик сновидений. Вероятно, с его помощью можно было бы увеличить количество и, продолжительность сеансов в кинематографе «Морфей».

Во время сна значительно увеличивается кровоснабжение мозга, в парадоксальной стадии на 62–173 процента. В сравнении с железами и мышцами, где кровоток возрастает в 10–16 раз, это немного, но при неудовлетворительном состоянии сосудов может быть опасным.

С парадоксальной стадией сна связывают возникновение некоторых заболеваний организма. Приступы стенокардии, гипертонические кризы, инфаркт миокарда происходят во время парадоксального сна, а приступы бронхиальной астмы – в ортодоксальной стадии. Пока неясно, стоит ли при возникновении тяжелых состояний на некоторое время подавлять ту или иную стадию сна.

Изучение стадий сна имеет большое значение для определения эффективности лекарств. Применяемые в настоящее время снотворные подавляют парадоксальный сон. Это значит, что, приняв лекарство, человек хотя и спит, но не так, как при естественном сне. Особенно сильно нарушают структуру сна барбитураты. Попринимав их несколько дней подряд, приходится затем в течение многих ночей наверстывать упущенное по парадоксальному сну. В этом еще одна из причин вредного воздействия систематического применения снотворных средств.

С бессонницей следует бороться улучшением режима дня и общим укреплением организма, может быть психотерапией, а к снотворным прибегать лишь в самых крайних случаях. Расстройство сна обычно не является самостоятельным заболеванием. Например, при недостаточности щитовидной железы человек утрачивает наиболее глубокую стадию ортодоксального сна. В этом случае снотворные только временно облегчают страдание, но не в состоянии исцелить больного. Напротив, прием гормона щитовидной железы – тиреоидина – оказывает настоящий терапевтический эффект, в том числе приводит к нормализации сна.

Нарушить сон нетрудно, например, голодом. В первые два дня голодания увеличивается стадия парадоксального сна. Затем он идет на убыль и к восьмому дню полностью исчезает. Одним-двумя днями позже исчезает медленный сон. Пока у животного сохраняется аппетит, его еще можно спасти. Сразу же после еды восстанавливается способность спать. В первые дни удлиняется парадоксальный сон в ущерб продолжительности медленного.

Парадоксальный сон интенсивно изучается во многих лабораториях мира, но по-прежнему неясно, зачем понадобился мозгу ночной кинематограф. Может быть, основная задача парадоксальной стадии – показывать нам сновидения специально для того, чтобы мы могли использовать идеи, которые, пользуясь нашей беспомощностью, протаскивает Морфей. Одно несомненно: уметь смотреть сновидения полезно. Спать парадоксально стоит!

Мне грустно потому, что весело тебе

Голод не тетка

Самые частые, самые обычные эмоции, с которыми ежедневно сталкиваются животные и человек, связаны с состоянием голода и насыщения. Они должны обеспечить ритмичность обменных процессов. Голод сигнализирует об истощении пищевых запасов еще задолго до того, как их количество снизится настолько, чтобы это смогло отразиться на снабжении отдельных тканей и клеток тела. Чувство насыщения призвано прерывать дальнейшее поглощение пищи, как только ее количество в желудке окажется достаточным для удовлетворения текущих нужд. Задача достаточно сложна. Чтобы оценка была правильной, необходимо определить калорийность и общее количество съеденной пищи.

Насыщение и голод контролируются особым отделом мозга – гипоталамусом. При разрушении боковых отделов этой области мозга животные переставали есть. Они как бы теряли чувство голода и, какую бы вкусную пищу ни предлагали, взирали на все с полнейшим равнодушием. Если их не кормить насильно, они худеют и в конце концов погибают от полного истощения.

Когда были повреждены самые боковые отделы гипоталамуса, научить животных есть не удавалось. Если разрушение производилось чуть ближе к центру, то через несколько дней искусственного кормления способность жевать и глотать пищу полностью восстанавливалась. Скоро животное само брало корм из кормушки, но делало это только в том случае, если миску с едой поставили у него перед носом. За кормушкой, чуть сдвинутой в сторону или переставленной на новое место, оперированная крыса не потянется и разыскивать ее не будет. Все двигательно-пищевые условные рефлексы, выработанные до операции, исчезнут, и восстановить их уже никогда больше не удастся.

Совсем иная картина обнаруживается при разрушении центральных отделов гипоталамуса. В этом случае нарушается чувство насыщения. Эти животные всегда выглядят голодными, могут есть в любое время дня и ночи, сжирают огромные количества пищи и, конечно, жиреют.

Противоположный эффект вызывает раздражение гипоталамуса электрическим током. Стимуляция боковых отделов способна у накормленного до отвала животного вызвать аппетит, а центральных, даже у очень голодного животного, – подавить чувство голода.

Интересно, каким образом узнает мозг об уменьшении пищевых запасов? Среди ученых издавна бытует два мнения. Одни склоняются к тому, что чувство голода появляется, когда пища, покидая желудок, переходит в двенадцатиперстную кишку. Другие считают, что обеднение крови питательными веществами – главная причина ощущения голода.

Оба предположения неверны. Перистальтические движения желудка, наступающие вскоре после того, как пища его покинет, могли бы информировать мозг. Однако у собаки после 3–4 дней полного голодания голодная перистальтика прекращается, а стремление к пище не исчезает. Не уничтожает чувства голода и отсутствие желудка. У сторонников противоположной теории тоже нет убедительных доказательств. Чувство голода не вызывается простым снижением уровня сахара в крови. Гораздо важнее разница в количестве сахара в артериальной и венозной крови.

До изобретения электронной аппаратуры при изучении чувства насыщения и голода приходилось прибегать к всевозможным ухищрениям. Желудок высших животных иннервируется блуждающими нервами. Их два, и оба они смешанные, то есть содержат двигательные волокна, по которым мозг шлет свои распоряжения, и чувствительные волокна, несущие информацию в мозг. Один из двух нервов экспериментаторы перерезали, и его центральный конец (часть нерва, которая оставалась связанной с мозгом) сшивали с периферическим (идущим на периферию) концом перерезанного нерва передней конечности или языка, в составе которого идут волокна к околоушной слюнной железе. Через некоторое время сшитые нервы срастаются. Волокна регенерирующего блуждающего нерва, прорастая по нервным влагалищам, достигают мышечных волокон или секреторных клеток слюнной железы, и собака готова для основного эксперимента.

На таком животном удобно следить за состоянием центров блуждающих нервов. Если центры заторможены, искусственно иннервированные органы остаются бездеятельными. Но как только в центрах блуждающего нерва возникнет возбуждение, немедленно начнет дергаться передняя конечность или из протока слюнной железы потечет слюна. Чем сильнее возбужден мозг, тем интенсивнее реакция на периферии.

Оказалось, что у голодных животных активность ядер блуждающих нервов значительно выше, чем у сытых, и к тому же волнообразно колеблется. Опустевший желудок непрерывно шлет в мозг сигналы. Это первое предупреждение мозгу. Если перерезать второй блуждающий нерв, мозг лишится информации о состоянии желудка. Отсутствие в нем пищи не станет больше возбуждать центры блуждающих нервов, а поэтому не будет возникать вспышек активности в органах, искусственно иннервируемых вторым блуждающим нервом.


  • Страницы:
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17