Загадка сна

Загадка сна волновала людей всегда. Действительно, что же такое сон? Отчего он возникает, и почему так велика потребность в нём? Ответить на этот вопрос пытались не раз. Казалось странным, таинственным, что бодрый и полный сил человек с наступлением темноты закрывал глаза, неподвижно ложился и словно бы умирал до восхода солнца: ничего не видел, не чувствовал опасности, не принимал участие в разговоре и не способен был защитить себя. В древности так и считали, что сон – подобие смерти: каждый вечер человек умирает, и каждое утро рождается вновь. В наследство от тех времён осталась поговорка “Сон – смерти брат”. Да и саму смерть зачастую называют вечным сном.

О том, насколько сон необходим для деятельности организма, можно судить хотя бы по тому, что полное лишение сна люди и животные переносят гораздо тяжелее, чем голодание, и очень скоро гибнут. При лишении сна сначала наступает нервное расстройство, затем и люди и животные умирают – потому что не имевший возможности хотя бы немного отдохнуть мозг более не в состоянии выполнять свои функции; он просто “отключается”, а вслед за ним то же делают и все остальные органы.

Был поставлен опыт:

Одних собак полностью лишили сна, а других пищи. Первые погибли на пятый день, а вторые были живы и после двадцатипятидневного голодания.

В начале нашего века французские исследователи А. Пьерон, Р. Лежандр поставили опыты, из которого сделали вывод: причиной сна является - наполнение в крови в течение дня, гипнотоксина или “яда сна”. Именно во сне организм освобождается от этого вещества. Теория гипнотоксинов в известной мере возрождена в 70-е гг. ХХ в. в связи с выделением из крови спящего животного веществ типа полипептидов, которые при введении другому животному вызывают быстрое его засыпание. Швейцарский учёный В. Гесс (1931) выдвинул теорию о существовании “центра сна”. Но были противоречия этому, пример: сиамские близнецы, организмы которые обладали общим кровотоком, могли спать в разное время - одна голова спала, а другая бодрствовала.

Современные ученые рассматривают сон как длительное, активное (но отличительное от бодрствования) состояние мозга, во время которого происходит целый ряд важных психологических процессов. Открытия и исследования последних десятилетий, связанные с работой мозга, всё более приоткрывают завесу над тайнами сна. Оказывается, в течение ночи организм спящего вовсе не отдыхает, а “выкидывает” из памяти ненужный мусор случайных впечатлений, очищается от шлаков, накапливает энергию для следующего дня. Во время сна мышцы расслабляются и напрягаются, пульс меняет свою частоту, “скачут” температура и кровяное давление. И в этот период органы тела неустанно трудятся, иначе на следующий день всё будет валиться из рук, и путаться в голове. Вот почему не жалко тратить на сон треть жизни – 250 тыс. часов. И это ещё пустяки: кошки, например, спят до двух третей суток, – только такой отдых даёт им силы для ловли мышей.

В науке наиболее широкое признание получило учение о сне, разработанное Иваном Петровичем Павловым и его последователями, эксперименты показали, что потребность во сне, и его физиология определяется, прежде всего, высшим отделом нервной системы - корой больших полушарий головного мозга, которая “держит” в своём ведении все процессы, происходящие в теле. Нервные клетки, составляющие кору больших полушарий головного мозга, обладают по сравнению со всеми остальными клетками и органами тела самой высокой способностью отвечать на малейшее раздражение. Поступая через органы чувств в мозг из внешней и внутренней среды организма, эти раздражения возбуждают деятельность корковых клеток, и они посылают импульсы- распоряжения к исполнительным органам нашего тела (мышцам, железам и т. д. ). Однако это важнейшее свойство клеток мозга - высокая реактивность - имеет и обратную сторону: корковые клетки чрезвычайно хрупки и быстро утомляются. И здесь в качестве средства самозащиты, предохраняющего эти нежные клетки от истощения и разрушения, выступает другой нервный процесс - торможение, задерживающее их деятельность.

Торможение, так же как и противоположный нервный процесс, - возбуждение, не стоит на месте: возникая в каком-либо участке коры больших полушарий, оно может переходить на соседние. А если ему не будет противостоять возбуждение в других частях коры, то торможение может распространиться по всей её массе и даже спуститься на нижележащие отделы мозга. Такова разгадка внутреннего механизма сна. Деятельность головного мозга можно определить прм помощи электроэнцифалографии.

При гипнозе процесс торможения клеток мозга неравномерен и неглубок. Гипноз – это специально вызванный частичный сон. Во время сеанса лечебного гипноза слова врача вызывают возбуждение в слуховом центре коры головного мозга гипнотизируемого. Под влиянием внутреннего представления о засыпании в мозге распространяется торможение в результате утомления взора больного, сосредоточенного на блестящем предмете, торможение возникает и в зрительной зоне.

В храмах древнего Египта жрецы вызывали у детей гипнотическое состояние, произнося заклинания и заставляя их подолгу смотреть на блестящий предмет. В состоянии гипноза дети “пророчествовали” так, как внушали им жрецы.

Звук бубна и заунывное заклинания при камлание вызывают торможение в слуховой зоне коры у шамана и всех участников этого обряда. Торможение в двигательной зоне коры у шамана происходит под влиянием исступительной пляски.

Сон - это разлившееся торможение, охватившее всю кору больших полушарий, а при глубоком сне - спустившееся и на некоторые нижележащие отделы мозга.

Сон возникает в условиях, благоприятных для победы торможения над возбуждением.

С чем же связано это периодически наступающее функциональное состояние организма? Прежде всего, с тем, что вся жизнедеятельность организмов, обитающих на Земле, определяется ритмическими колебаниями активности протекающих в них физиологических процессов, которые, в свою очередь, связаны с циклическими колебаниями геофизических факторов: суточной и сезонной периодичностью электрического и магнитного поля Земли, солнечной и космической радиацией и др. Так, регулярная смена дня и ночи, происходящая вследствие вращения Земли вокруг собственной оси, формирует суточные ритмы активности животных и растений. Столь же регулярная смена сезонов года, связанная с движением Земли вокруг Солнца, формирует сезонные ритмы. В течение длительного периода эволюции, насчитывающего миллионы лет, всё живое на Земле приобрело свойство приспосабливаться к таким “астрономическим часам” - своеобразным внешним датчикам времени, вырабатывая на их основе собственную систему измерения времени - “биологические часы”. Также большинству физиологических процессов свойственен солнечно-суточный (24 ч ) ритм (частоте деления клеток, колебаниям температуры тела, интенсивности обмена веществ и энергии у животных и человека и др. ). Он проявляется в состоянии и поведении живых организмов, при этом меняется двигательная активность животных, расходование гликогена в печени млекопитающих и другие биохимические процессы.

Однако, по мере активного освоения человеком окружающей среды, появление сложных орудий труда, развития цивилизации, психическая деятельность человека значительно усложнилась, появились присущие только ему сознание и мышление. При лишении сна нарушается внимание, память, притупляются эмоции, падает работоспособность. Наблюдение за спящим позволяет увидеть цикличность сна: обычный сон состоит из 4-5 циклов, сменяющих друг друга. Каждый цикл состоит из двух фаз: “медленного” и “быстрого” сна. “Медленный” сон развивается сразу после засыпания. На “медленный” сон приходится 75-80% ночного отдыха. В этот период глаза под закрытыми веками совершают медленные движения. Считается, что задача “медленного” сна - восстанавливать, омолаживать, обновлять устаревшие клетки. Примерно четверть ночного времени отводится природой для парадоксального, “быстрого” сна. Чаще всего фазы “быстрого” сна приходятся на предутренние часы. Во время такого сна мозг “стирает” ненужные, случайные данные, а полезную информацию “загружает” в долговременную память. Для того чтобы рассортировать свежие впечатления и соотнести их с прошлым опытом, мозг во время “быстрого” сна использует сновидения. Цикл фаз “медленного” и “быстрого” сна — проявление одного из основных биологических ритмов организма. Среди животных описанные две фазы сна и его цикличность четко выделены у всех теплокровных (млекопитающие, птицы), за исключением ехидны. Начиная с сумчатых животных и до человека структура сна в виде циклов “медленного” и “быстрого” сна остаётся практически неизменной. Сон новорождённых характеризуется выраженной полифазностью и представлен в основном “быстрым” сном, фаза “медленного” сна проявляется к концу 2— 3-й недели жизни. С возрастом у детей сон постепенно приобретает монофазный характер с чёткой приуроченностью к определённому периоду суточного биоритма; фаза “быстрого” сна сокращается, достигая к 10— 15-летнему возрасту значений, присущих взрослым, — в среднем 20% всего времени сна. У человека до 60— 70 лет продолжительность фазы “быстрого” сна не изменяется, затем вновь снижается. Продолжительность фазы “медленного” сна в детском возрасте увеличивается параллельно убыванию фазы “быстрого” сна.

Чтобы сон мог наилучшим образом выполнить свою жизненно важную функцию, необходимы благоприятные условия. Перед сном полезно совершить прогулку на свежем воздухе. Ужинать рекомендуют за 1-1,5 часа до сна. На ужин нужно употреблять легкую, хорошо усвояемую пищу. Гигиенические же процедуры: чистку зубов и умывание – проводить следует непосредственно перед сном. Постель должна быть удобной. Вредно спать на слишком мягком матраце и высокой подушке. Полезен сон при открытой форточке, так как холодный воздух содействует глубокому сну. Длительный сон так же вреден, как длительное бодрствование. Сном невозможно запастись впрок.

Долгие века человек днём трудился, а ночью спал. Это было естественно: что сделаешь в темноте? Технический прогресс подарил людям электрическое освещение, и вот результат: по сравнению с концом XIX в. Люди спят на 20% меньше. Ещё бы: сто лет назад люди не смотрели бы допоздна телевизор, не писали по ночам курсовые работы, не “висели” заполночь в Интернете и не тратили в транспорте по двести часов в год. А ведь всё это время отнимается от сна. Хронический недосып стал бичом современного общества. На его счету не только круги под глазами. После бессонной ночи иммунная система работает лишь на треть своей мощности. В США 250 тыс. человек в год получают травмы, потому что заснули за рулём! Ведь тот, кто испытывает потребность в сне, способен забыться практически в любом положении, например пассажиры спят, повиснув на поручне вагона метро, водители – дальнобойщики – за рулём; а потери экономики от действия недоспавших работников повесомее затрат на борьбу со СПИДом и ущерба от курения табака.

Но человеку присущи некоторые расстройства сна.

Нередко бессонница – признак различных болезней, а сонливость – чаще результат переутомления. И. П. Павлов называл такое состояние просьбой организма об отдыхе.

Некоторые нервные заболевания связаны с длительным нарушением нормального сна.

Известны случаи, которые до сих пор представляют собой загадку для учёных. Медицинским чудом назвали врачи всего мира 77-летнего шведа Олафа Эриксона, который не спал более 46 лет. В 1919 г. он перенёс тяжелую форму гриппа. Возможно, болезнь дала какие – то осложнения на мозг. С тех пор он не мог уснуть. Когда ему потребовалась хирургическая операция, врачам не удалось его усыпить даже с помощью наркоза, и операцию с трудом провели по местной анестезией. Аналогичный случай имел место в Лондоне. Англичанин Сидней Эдвард не смыкал глаз более 35 лет. “Я не вижу разницы между днём и ночью, - говорил он. – Для меня это лишь бесконечная цепь постоянно сменяющихся часов. Когда гаснут огни, для меня начинаются настоящие мучения. Я остаюсь совершенно один и чувствую себя таким же безутешным, как потерпевший кораблекрушение в открытом море”.

Бессонница проявляется сокращением длительности ночного сна, поздним засыпанием, ранним пробуждением, многократным прерыванием сна в течение ночи. Сон при бессоннице нарушается и качественно — становится более поверхностным, сокращается продолжительность глубокого сна, нарушается соотношение между стадией сна, сопровождающегося сновидениями, и стадией сна без сновидений. Бессонница встречается при неврозах, некоторых сердечно-сосудистых и психических заболеваниях, нейроинфекциях, а также при повреждениях образований головного мозга, регулирующих правильное чередование сна и бодрствования. У здоровых людей бессонница может появляться после физического или умственного перенапряжения, утомления, сильных переживаний и т. п. Полное отсутствие ночного и дневного сна в течение сколь - нибудь длительного времени практически не встречается. Лечение: соблюдение правильного режима труда и отдыха, устранение раздражающих факторов, водные процедуры, занятия спортом. По назначению врача успокаивающие средства, а в упорных случаях бессонницы — снотворные средства. При бессоннице на почве заболевания — лечение основного заболевания, вызвавшего бессонницу.

Лунатизм (сомнамбулизм) - спящий не пробуждаясь, может ходить по комнате, по крыше, или ходить по карнизу, проявляя ловкость в движении, затем он возвращается, и утром ничего не помнит. Хождение во сне вызывается вспышками возбуждения в двигательных центрах. Причиной могут быть признак развивающейся эпилепсии, отравление, вызванное ядами глистов. Лунатиков не в коем случае нельзя пугать, их следует осторожно уложить. Иногда у повышенно возбудимых детей возникает снохождение. При соблюдении режима, благодаря закаливанию и гимнастике, а также с возрастом детское снохождение исчезает.

Летаргия - длительный сон. (От нескольких дней до многих месяцев) И. П. Павлов наблюдал больного, который проспал более 20 лет. Во сне он и состарился. Первое время после пробуждения больной пугался малейшего шороха и вновь крепко засыпал. Потом он начал просыпаться на более длительное время и рассказывал, что понимал все события, касавшиеся его, и помнит их, но не мог проснуться от страшной слабости. Причина- переутомление нервной системы, или инфекционный процесс в мозге (энцефалит). Известно немало случаев длительного сна. Американка Патриция Магуира, например, спала беспробудным снов более 18 лет. В январе 1947г. , узнав о гибели жениха, она вдруг начала зевать. Родители посоветовали ей лечь в постель. Патриция легла и с тех пор не просыпалась долгое время. Ещё более таинственный случай произошел с норвежкой Августой Лангард, которая не открывала глаз с 1919 по 1941 г. За это время её лицо совершенно не изменилось. Когда же она проснулась, то начала стареть буквально на глазах. Кто в детстве не переживал за судьбу прекрасной героини из пушкинской “ Сказки о мёртвой царевне и о семи богатырях”! То, что произошло с прекрасной царевной, не было смертью: она дышала, её сердце билось. Но и на сон это не похоже: ведь она не приходила в себя долгое время. Сказка А. С. Пушкина не имела никакого отношения к медицине, но в ней довольно точно описана картина особого состояния организма – летаргии. Раз летаргия – малая смерть, леденящие кровь рассказы о погребённых заживо не теряют своего места в фольклоре. Хотя сам уклад жизни и обряды народов мира предотвращают похороны “по ошибке”. Например, христиане хоронят усопших на третий день после наступления смерти, мусульмане – в течение дня, но никто не вызывает катафалк сразу после последнего вздоха человека. За время приготовления к похоронам успевают проявиться достоверные признаки смерти, которые никак не могут наблюдаться при летаргии. Да и такие ошибки, как похороны заживо, теперь исключены, поскольку стало обязательным врачебное обследование умершего.

Для человека характерны сновидения , когда в состоянии полного торможения происходит частичное растормаживание .

То, что происходит в это время в мозге, можно сравнить с картиной тёмного августовского неба, на котором то тут, то там вспыхивают, перебегают и гаснут огни зарниц.

Интерес к сновидениям характерен для всех эпох человеческой культуры (убеждение в том, что сновидения имеют жизненно практический смысл и подлежат истолкованию), однако подход к ним существенно менялся на протяжении истории. Многие памятники древней письменности свидетельствуют о том, что толкование сновидении занимало большое место не только в религиозных ритуалах, но и в повседневной жизни и даже при решении военных и государственных дел (Древний Восток, Китай и др. ). Во сновидении видели откровение богов или вторжение демонов, один из способов контакта с “невидимым” миром. Древнейший дошедший до нас сонник (около 2000 до н. э. , Древний Египет) содержит истолкование 200 снов и описание магических ритуалов для “защиты” спящего от вредоносных духов. Толкование сновидений с целью указания путей лечения играло большую роль в древнейшей медицине, ещё не отделившейся от религиозно-магической практики. Первые опыты рационального истолкования сновидений принадлежат древнегреческим философам (Демокрит и др. ). Согласно Платону, сновидения могут служить источником творческого вдохновения. Основателем психологического подхода в объяснении сна явился Аристотель, который рассматривал их как продолжение деятельности в состоянии сновидений. Систематизатором греческих, египетских, восточных толкований символики сновидений выступил во 2 в. н. э. Артемидор; его “Онейрокритика” послужила источником бесчисленных позднейших сонников. В средние века преобладало религиозно-моралистическое истолкование сна, восходившее к библейским представлениям. В 19 в. этот интерес постепенно возрождался с развитием эмпирических исследований в области психологии, особенно в связи с проблемой бессознательного. В то же время этнологи раскрыли большую роль сна в примитивных культурах, их связь с мифами, а также универсальный характер ряда образов и символов сновидения. Сновидения отличаются связным сюжетом, эмоциональностью, элементами причудливости, фантастичности, нереальности в событиях и отношениях; носят чувственный характер, с переживанием живых, преимущественно зрительных, образов. В сновидениях спящий может быть зрителем или участником — “пассивные” или “активные”. Особенности переживания сновидений зависят от типа нервной системы , индивида, состояния его здоровья, физиологических циклов (например, менструальный цикл у женщин). Известны “творческие” сновидения, когда поэт находил в них удачную рифму, а учёный — решение трудной задачи, приводившее к научному открытию. Целостной общепринятой теории сновидения не существует. Так что же такое сновидения? На этот счет существует множество предположений. Физиолог И. М. Сеченов первым высказал мысль, что сновидения – не что иное, как “небывалые комбинации бывалых впечатлений”. Каким бы фантастичным ни было сновидение, все его детали по отдельности хорошо объяснимы: что-то было с нами, о чём-то мы слышали или читали. Сновидения не всегда приятны – кого хоть раз не мучил кошмар! Учёные считают, что причиной страшных снов могут быть не только трудности и заботы, подстерегающие днём, но и скрытые недуги. Например, если кому-то снится, что его душат, не исключено, что у этого человека не в порядке органы дыхания.

Вывод: таким образом, сон это внутренняя потребность организма, обеспечивающая его выживание в данных условиях среды. Немаловажно и то, что во время сна происходят важнейшие восстановительные процессы, подготавливающие организмы к активному периоду бодрствования.

Большинство млекопитающих животных не рождаются с готовым суточным ритмом. Они лишь постепенно приспосабливаются к нему, вырабатывая при этом собственный внутренний ритм сна и бодрствования, который тесно связан с экологией данного вида животных. Чем быстрее и полнее сформирует свой внутренний ритм, тем оно имеет больше шансов победить в борьбе за существования.

Считают, что биологический смысл сна - одно из очень древних приспособлений живых существ к внешним условиям. Главная причина наступления ночного(или дневного) сна у животных - изменение интенсивности освещения, которое влечет за собой неизбежные колебания температуры окружающей среды. Большинство животных сталкиваются с различными условиями днём и ночью. Известно, что одни животные спят ночью (обезьяны, многие птицы), а днём бодрствуют. Другие, например хищные млекопитающие (гиены, шакалы, рыси) и птицы (совы, филины), наоборот, днём спят, а ночью бодрствуют.

Для животных, ведущих дневной образ жизни, сон наступает в то время, когда интенсивность освещения падает и соответственно меняется температура окружающей среды. В связи с этим возникает максимальная угроза нападения со стороны хищников, возможность успешного поиска пищи резко снижается. С одной стороны, в условиях, когда ночная активность становится для животных невыгодной, целесообразно сидеть неподвижно в надёжном месте, сохраняя энергию для предстоящей деятельности днём. С другой стороны, для того чтобы выжить в условиях жаркого климата, многим видам животных приходится вести ночной образ жизни, отдавая сну дневное время суток. Забравшись в глубокие укрытия, спасаясь там от губительной жары, они лишь с наступлением темноты выходят на охоту. В холодном же климате ночной образ жизни, например, мелких млекопитающих связан с тем, что ночная активность позволяет им поддерживать жизненно необходимый уровень температуры тела.

Основным ценным приспособлением является спячка, свойственная многим зверям из отрядов однопроходных, сумчатых, насекомоядных, хищных, рукокрылых, грызунов. Нет зверей, впадающих в спячку, в тех отрядах, которым в наибольшей мере свойственны сезонные миграции. Таковы китообразные, ластоногие, копытные. Исключение составляют некоторые летучие мыши, у которых спячки чередуются с миграциями.

По степени глубины спячки различают два основных варианта:

1. Сезонный сон, или факультативная спячка.

В этом случае температура тела, частота дыхания в минуту и общий уровень обменных явлений снижаются мало. При изменении обстановки или беспокойства сон легко может быть прерван. Характерен он для медведей, енотов, енотовидных собак, отчасти для барсуков. У белого медведя в берлогу залегают только беременные самки и неполовозрелые. Бурые медведи и барсуки в южных частях ареола в спячку не ложатся. О состоянии спящего зимой американского чёрного медведя представление дают такие данные: при температуре воздуха -8 о С на поверхности кожи отмечена температура +4 о С, в прямой кишке +22 о С, в ротовой полости +35 о С (против +38 о С в период бодрствования)

Частота дыхания сократилось до 2-3 в минуту (против 8-14 при бодрствовании)

Сроки залегания в зимний сон и его длительность изменчивы не только географически, но и по годам.

2. Настоящая непрерывная сезонная спячка. Спячка , состояние пониженной жизнедеятельности, наступающее у теплокровных, или гомойотермных животных , в периоды, когда пища становится малодоступной и сохранение высокой активности и интенсивного обмена веществ приводило бы к истощению организма. Перед впадением в спячку животные накапливают в организме резервные вещества, в основном в виде жира (до 30%— 40% веса тела), и укрываются в убежищах с благоприятным микроклиматом (норы, гнёзда, дупла, расщелины скал и т. п. ). Спячка сопровождается значительным снижением жизнедеятельности и обмена веществ, торможением нервных реакций (“глубокий сон”). Она характеризуется потерей способности к терморегуляции резким сокращением числа дыхательных движений и сокращений сердечной мышцы, падением общего уровня обмена веществ. Следующая таблица даёт представление о сдвигах в состоянии зверей, находящихся в зимней спячке (в условиях эксперимента).

Группа животных Число дыханий в мин. Число сердце- биений в мин. Теплопродукция Кдж/кг в мин. Температура тела, о С крите-рии при бодрствовании при спячке при бодрство вании при спячке при бодр- ствовании при спячке при бодрство вании при спячке Еж 40-50 6-8 - - 3,5 0,08 34 2 Суслик 100-360 1-15 100-350 5-19 4,5 0,09 35-39 11-13 хомяк 32 8 150-200 12-15 - - 38-39 4-5 Как видно, полное прекращение обмена веществ во время спячки не бывает, и животные существуют за счёт расходования энергетических запасов своего тела. В первую очередь расходуется жир и гликоген в печени, а так же вещества в некоторых других органов. Если условия спячки становятся неблагоприятными (чрезмерное повышение или понижение температуры в убежище, подмокание гнезда и т. п. ), животное резко повышает теплопродукцию, “просыпается”, принимает меры к восстановлению комфортных условий (меняет убежище и т. п. ) и лишь после этого вновь впадает в спячку. Некоторые крупные животные, например медведи, в спячке (иногда называется у них зимним сном ) сохраняют нормальную температуру тела.

Наряду с зимней может быть и летняя спячка, вызванная также сезонным ухудшением кормовой базы. Чаще всего она наблюдается у грызунов, сусликов лишенных летом полноценного и богатого йодом корма.

Наиболее рано впадает в спячку желтый или песчаный суслик средней Азии (в июне - июле).

Эта спячка без перерыва переходит в зимнюю. Летняя спячка наблюдается у обитателей тропической зоны. Сенегальские ежи спят летом три месяца, а примитивные мадагаскарские насекомоядные тенреки - четыре месяца.

Главная причина зимней и летней спячки - древнее приспособление к отсутствию пищи.

Учёные считают, что биологический смысл сна, - это приспособление живых существ к внешним условиям.

Однако домашние кошки и собаки, как известно, могут спать в любое время суток. Сон этих животных спокоен, - ведь они полностью защищены человеком от угрозы нападения, им не нужно выбирать условия для успешного поиска пищи. Вот почему домашние кошки и собаки могут спать сколько угодно и без всякой опаски.

Диким животным, однако, чтобы обеспечить себе спокойный сон, нужно вначале найти надёжное убежище, которое бы защищало их от врагов. Только укрывшись в нём и убедившись в безопасности, они засыпают.

А если внешняя среда не может обеспечить безопасных условий для сна? Как найти подходящее убежище, например, крупным животным, в частности копытным - излюбленному объекту охоты хищников: львов, тигров, леопардов и др. Оказывается, природа нашла выход: у копытных совсем иной сон - гораздо более короткий, поверхностный, прерывистый. Интересно, что даже у таких домашних животных, как коровы и лошади, во время сна, когда опасность нападения почти отсутствует, сохраняются эти особенности: они держат голову прямо, непрерывно продолжая жевать жвачку, глаза у них остаются открытыми. Быть может, эти предосторожности достались им в наследство от диких предков.

В зависимости от количества периодов активности в течение суток различают монофазные и полифазные суточные ритмы. В соответствии с этим животные, у которых период сна и бодрствования меняется только раз в сутки, обладают монофазным сном. Типичный монофазный сон у обезьян возникает в ночное время и продолжается 7 - 8 часов. За ночь животные 2 - 3 раза пробуждается на 30 - 40 минут. Более чутко спит самец - вожак стада, вокруг которого располагаются самки с детёнышами, а по краям - самцы подростки. Те животные, у которых сон возникает в дневные и ночные часы, обладают полифазным сном. В течение индивидуального развития (онтогенеза) многих животных и человека происходит переход от полифазного к монофазному ритму. Так, для грудных младенцев характерно многократное чередование бодрствования и сна в течение суток.

Иногда по поведению животных трудно определить наличие или отсутствие у них сна. Так, акулы постоянно находятся в движении, а дельфины вынуждены каждые полторы минуты подниматься на поверхность для забора воздуха. Лишь недавно учёные добились некоторых успехов в разгадке сна дельфинов. Они выявили уникальное явление: картина электрической активности мозга, которая характерна для глубокой фазы сна, возникает у дельфинов поочерёдно то в правом, то в левом полушарии мозга. Причём сон протекает на фоне непрерывного плавания животных.

Загадкой остаётся сон птицы, во время которого они, спрятав голову под крыло, продолжают прочно удерживаться на жердочке. Следовательно, в период сна активно функционирует мускулатура и соответствующие мозговые центры, которые ею управляют. Более того, установлено, что птицы, совершающие дальние многосуточные перелёты, во время длительного, “беспосадочного” полёта периодически меняют положение в стае, перемещаясь от периферии к центру. Птицы, находящиеся в центре стаи, могут спать, не прерывая полёта. Основываясь на этих и многих других примерах, учёные выразили сомнение в том, что обязательное поведенческое проявление сна всех животных - неподвижность их тела.

В природе существуют и такие формы покоя, которые, не представляя собой истинного сна, вместе с тем выполняют функции защиты и пассивного отдыха. Формы покоя, проявляющиеся в своеобразном оцепенении тела животного, характерны, например, для рыб и земноводных, они играют важную роль в жизнедеятельности организмов, позволяя им приспосабливаться к дневной и ночной освещённости.

Итак, смена состояний бодрствования и сна - важнейшее биологическое приспособление, выработанное в ходе эволюции животных. Внутренний цикл “сон - бодрствование” подчинил себе все физиологические функции организма, всё его поведение.

У наших далёких предков сон и бодрствование имели такой же защитный приспособительный смысл, как и у ныне живущих млекопитающих. Однако по мере развития цивилизации психическая деятельность человека значительно усложнилась, появились присущие только ему сознание и мышление. Действие же биологически оправданного цикла “сон - бодрствование” проявилось в ритмической смене режимов психической деятельности человека. При этом, оставаясь постоянным процессом, психическая деятельность ни на минуту не прерывается, - меняются лишь её формы.

Разумные животные.

Кто из нас не помнит сказочных похождений серого волка, хитрющей лисички – сестрички или косматого увальня – медведя! Под влиянием этих сказок многие нередко переоценивают способности животных и приписывают им такие человеческие качества, как ум и сообразительность. Есть ли ум у животных? Конечно, человеческого ума у них нет, все их действия вызваны рефлексами, которые выработались в процессе приспособления к сложным условиям жизни в природе. Инстинктные действия настолько тонко приспосабливают животных к внешним условиям, что производит впечатление “разумных” однако они осуществляются совершенно автоматически, без сознания их цели, “вслепую” это, возможно, наблюдать при неожиданном изменении характерных для вида условий среды. Например, многие птицы выкармливают подкидышей - кукушат, совершенно не похожих на собственных птенцов. Все знают (по опыту или книгам) поведение зайца, который убегает от лисы или волка, делает, так называемые, заячьи петли, т. е. путает следы волку, которого, как говорят, “ноги кормят”, в погоне за своей жертвой важно научиться использовать свои способности к экстраполяции - уловишь траекторию возможного движения жертвы. Зайцу, наоборот, надо так строить своё поведение, чтобы запутать волка, не дать ему возможности определить, где он может оказаться через секунду. Заяц запутывает свои следы и таким образом сбивает с толку своих врагов. Вместе с тем многочисленные наблюдения и эксперименты убедительно доказали, что помимо генетиков и способности к обучению животные наделены и зачатками мышления. Иными словами, они могут решать новые задачи без специального обучения, без приборов и ошибок, анализируя ситуацию и быстро принимая решения. Канадский учёный, писатель, художник, Сетон – Томпсон описывает пример разумного поведения птиц. Герой одного из его рассказов “Ворона - серебряное пятнышко” уронил корку хлеба в ручей. Часть русла ручья незадолго до того забрали в кирпичную трубу, в которую и скрылась унесённая течением добыча. Птица сначала подлетела к началу трубы и долго вглядывалась в темноту. Затем она уверенно направилась к противоположному её концу и стала дожидаться, когда корка выплывет. Как же ворона справилась с этой ситуацией? Ведь она явно возникла совершенно случайно, и птице вряд ли приходилось сталкиваться с ней ранее. Но можно предположить, что ворона сообразила, как вернуть потерянную еду. Ведь летая над водоемом, она видела, что вода движется, и что падающие ветки и листья плывут по течению. Чтобы правильно решить вставшую перед ней задачу, ворона должна была применить знание этих элементарных закономерностей к новым условиям, т. е. учесть, что хлеб тоже, плывет по течению как ветки или листья, что скрывшаяся в трубе вода продолжает двигаться в том же направлении. Видимо вороне удалось вернуть добычу, потому что она проявила способность к “рассуждению”, хотя и не применяла при этом слов.

Фактов, подобных этому, известно довольно много, но, для доказательства того, что животные действительно способны к разумным действиям (их называют так же рассудочной деятельностью) нужны специальные эксперименты. Такие эксперименты проводят не этологи, а зоопсихологи и физиологи.

Многолетние, исследования, начатые ещё в 10-е годы ХХ в, показали, зачатки мышления в той или иной степени есть у многих животных. В зоопсихологии под мышлением (или интеллектом) высших животных понимаются такие доступные главным образом обезьянам реакции, которые характеризуются внезапностью решения задачи, лёгкостью воспроизведения раз найденного решения, переносом его на ситуацию, несколько отличную от исходной, и, наконец, способностью решения “двухфазных” задач.

Самый первый такой опыт поставил немецкий психолог Вольфгант Кёлер:

Под потолком в вольере, где находится голодный шимпанзе (самец по кличке Султан) учёный подвешивал банан так, чтобы достать его нужно подвинуть ящики и зацепить палкой. Однако, посмотрев на банан, ящики и палку Султан сообразил, что надо делать. Но экспериментатор всё более и более усложнял задачи. Например, довольно далеко за решеткой вольера он положил банан, под потолком вольеры повесил палку, с помощью которой этот банан можно было бы подтолкнуть поближе, а в вольеру поместил несколько небольших тяжелых ящиков, набитых камнями. В первый момент обезьяна пришла в замешательство от обилия трудностей, которые надо было преодолеть. Однако, посмотрев на банан, на палку, на ящики, Султан как будто мысленно прикинул и сообразил, что нужно делать. В течение нескольких минут он выбросил из ящиков камни, построил из них пирамиду, взобрался на неё, схватил палку и с её помощью достал банан. Такое поведение Кёлер назвал инсайтом (от английского - “озарение”).

Большой вклад в изучение разума животных внёс И. П. Павлов. В последние годы жизни он интересовался поведением обезьян. В Колтушах, под Санкт – Петербургом, в огромной стеклянной вольере жила пара шимпанзе – Роза и Рафаэль. Различные задачи ставились обезьянам. Так, Рафаель должен был одну длинную палку из коротких и дотянуться ею до плода. Сначала ему это не удавалось. Но после многих неудачных попыток одна оказалась удачной. Постепенно цепи условных рефлексов закрепились. В результате Рафаэль быстро составлял шест и доставал плод, подвешенный к потолку. Он научился гасить пламя, преграждающее путь к апельсину. Первый раз он случайно повернул кран, из которого потекла вода и загасила огнь. Розе много раз показывали, как открывать пенал с карандашами. Она внимательно следила за движениями рук человека. И. П. Павлов говорил, что Роза буквально впивается глазами, следя за тем, как эта “штука” действует. Она научилась открывать пенал, но закрыть его ей так и не удалось. После многократного повторения обезьяне удавалось начертить одну – две буквы, не больше. Но ни разу она не пыталась писать по собственному побуждению. Обезьяна не может произносить слова. Она не понимает их смысла.

В некоторых южных странах шимпанзе приучают выполнять работу прислуги: мыть пол, посуду, убирать комнату. Эту работу она выполняет, только подражая человеку и под его контролем. Если обезьяна производит все действия самостоятельно, то часто они оказываются бессмысленными. на чистый пол она может налить воду, посуду может сполоснуть грязной водой.

Впоследствии разнообразия проявления разумного поведения были описаны не только на обезьянах, и других животных. У грызунов и голубей они выражены в самой слабой степени, однако многие рыбы совершенно лишены этих свойств, а хищные млекопитающие, приматы, дельфины и врановые птицы способны решать весьма разнообразные и достаточно сложные задачи. Такие задачи называются элементарными, логическими их можно решать по “смыслу”, не прибегая к приборам о ошибкам. Эти данные убедительно доказывают, что даже наиболее сложная психологическая функция человека – мышление ( процесс отражения объективной действительности, составляющий высшую ступень человеческого познания. ) - возникло в процессе эволюции на основе экспериментальных форм разумного поведения, которые имелись у его далёких предков. Мышление является функцией мозга и в этом смысле представляет собой естественный процесс. Посредством разума мышление синтезирует результаты познания, создаёт новые идеи, выходящие за пределы сложившихся систем знания. То, что разум есть свойство человека, ни у кого не вызывает сомнения. Ведь человек относится к особому биологическому виду - Homo sapiens - человек разумный.

Человеческий разум позволяет творить истинные чудеса, на которое ни одно живое существо не способно. Человек создал сферу человеческого разума: технику, науку, искусство, религию, расширяя информационные контакты(книги, радио, телевидение, спутниковую и мобильную связь, Интернет и прочее), те искусственные условия существования, специфической чертой человека является организация его жизни не только по биологическим, но и социальным законам. Люди мыслят отвлечённо с помощью понятий.

Школьники готовы часами проводить время у игровых автоматов (например, играя в “морской бой”), работая с компьютером. Все операции, которые они осуществляют, потребовали бы много времени, в действительности все происходит мгновенно. Так как все процессы выполняет мозг, причем справляется с этой задачей очень быстро. Но если спросить человека, играющего у автомата, что происходит в его мозге, во время игры, то он вряд ли сможет ответить. Ведь все мозговые процессы происходят без участия нашего сознания. Наш мозг - это своеобразный компьютер, который отлично справляется с такой задачей. Подобных ситуаций очень много. Так, футбол, волейбол, лапта и многие другие спортивные игры также требуют непрерывной вычислительной работы мозга. В самой общей форме можно сказать, что человек улавливает определенную закономерность в том, как, куда и с какой скоростью перемещается объект в пространстве. С этой задачей тренированный мозг справляется очень быстро. Но для того, чтобы мяч попал, например, в руки бегущего игрока, надо решить другую задачу - все мозговые вычисления превратить в движение собственного тела. Скорость своего перемещения на игровом поле, направлении и сила броска - все это будет зависеть от решения первой задачи. Однако на практике они выполняются одновременно. Мы переносим на наше собственное поведение ту логику, алгоритм, закономерность изменения внешней среды, которую извлекает наш мозг, одновременно с управлением нашим собственным поведением.

Таким образом, умение точно и тонко строить свое поведение сообразно поставленной цели и изменениям в окружающей среде основывается на способности нашего мозга к экстраполяции.

Зададим вопрос: свойствам экстраполяции наделен только человеческий мозг или оно широко распространено в животном мире? На этот вопрос однозначно ответил отечественный ученый Л. В. Крушинский. Конечно, многие животные и птицы обладают развитой способностью к экстраполяции своего поведения. Такой способность их мозга Л. В. Крушинский назвал элементарной рассудочной деятельностью. Хотя исходное свойство мозга к экстраполяции врожденное, научиться им пользоваться в конкретной жизненной ситуации можно, лишь после длительной тренировки. Маленький ребенок постепенно приобретает жизненный опыт, проходя через многочисленные пробы и ошибки. Если первые задачи по экстраполяции ребенок решает медленно и далеко не всегда точно, то по мере обучения его поведение становится автоматическим. Лучше всего навыки экстраполяции приобретают дети во время подвижных игр в спортивных залах, на воздухе.

Значит, вместе с развитием и усложнением мозга совершенствуется рассудочная деятельность животных как предыстория человеческого разума.