Подключение оказалось хорошим, и было легко наблюдать за разными точками записи, демонстрирующими типичную быстро меняющуюся ЭЭГ. Я попросил Грега закрыть глаза, чтобы вызвать сигнал большей амплитуды в задней части коры головного мозга. (Пока глаза человека открыты, с этого отведения регистрируется меньшая амплитуда сигнала). Это произвело впечатление на Его Святейшество: он смог заметить, когда именно Грег закрыл глаза, даже не глядя на него!
После завершения показа Далай Лама спросил меня:
— Есть ли различие, когда человек сидит совершенно спокойно, отрешившись от мыслей, по сравнению с тем, когда он удерживает одну целенаправленную мысль?
Я улыбнулся:
— Вы только что составили научный проект на ближайшие десять лет. Мы не знаем ответа на ваш вопрос, потому что изучение нормального, устойчивого мозга не вызывало интереса.
Потом Его Святейшество спросил: «Что происходит с ЭЭГ в процессе речи?» Я ответил, что электрические сигналы мышц, двигающихся в процессе речи, создают помехи для регистрации сигналов ЭЭГ. После еще нескольких вопросов прибор унесли, а Грега освободили от проводов.
Мы заняли свои места, и я продолжил доклад.
— Как Вы видели, Ваше Святейшество, даже на таком простом приборе можно отличить, по крайней мере, два состояния: активного и расслабленного бодрствования. Используя больше электродов и более сложный анализ, исследователи могут обнаружить и описать разные состояния мозга: состояние сна, речевую деятельность, латерализацию (правостороннюю или левостороннюю активность мозга) и многое другое.
Типы сна— Биологи могут гордиться тем, что открыли в теле человека и животных много разных внутренних ритмов: гормональный, суточный, ритм температурного контроля, мочеиспускания и многие другие.
Естественно, они работают независимо Друг от друга. Рассмотрим, например, суточный ритм ночи и дня. Мы можем изучать его, поместив людей в абсолютную темноту, в глубокую пещеру на два-три месяца в полной изоляции от остального мира. Смена «день-ночь» для них больше не связаны со светом солнца, однако они продолжают спать и просыпаться в соответствии с циклами, которые не имеют внешних ограничителей. Человек в такой ситуации начинает отходить от ритма, заданного солнцем, и останавливается на своем внутреннем индивидуальном ритме. Внутренний ритм различен для разных людей, и, чаще всего, взрослый человек имеет двадцатипятичасовой ритм.
Его Святейшество задал вопрос:
— Происходит ли такая смена ритма в связи с мыслями, идеями и ожиданиями человека или она имеет чисто физический характер?
Я снова улыбнулся.
— Эти параметры очень сложно изучить, трудно ставить на ком-то эксперимент без каких-либо ожиданий. Результаты неоднородны, что, вероятно, связано со стилем жизни человека.
— Человек все время лежит?
— Нет. Он может обследовать пещеру, когда бодрствует, он может зажечь огонь и чем-нибудь заняться, например, приготовить еду; также было проведено несколько экстремальных экспериментов, в которых люди сидели в полной темноте, как узники в заточении. Все это дает различие в результатах, но средний взрослый западный человек имеет 25-часовой ритм с несколькими возможными вариантами.
До недавнего времени преобладало представление, что сон — это просто выключение машины, чтобы дать ей возможность остыть. Современное изучение сна началось с открытия его внутреннего ритма. В свою очередь это привело к определению цикла сна, разделению его на фазы и изучению фаз сна с помощью ЭЭГ.
На диаграмме ЭЭГ, записанной в разное время, видно, что состояние сна не однородно: во время сна есть разные фазы (рис. 2).
(Рис. 2 — Часы нормального сна и выборочная запись ЭЭГ в разных фазах сна.)
ЭЭГ бодрствования, подобная той, что вы видели у доктора Симпсона, состоит из ритмов разной частоты. (Традиционно разным диапазонам частот даются обозначения по буквам греческого алфавита). Есть участки с более высокой амплитудой, частотой около 10 Гц (1 Гц соответствует одному циклу в секунду). Есть еще так называемые сигналы мозга альфа-диапазона. Например, в нормальной ЭЭГ бодрствования мы никогда не увидим медленные[10] волны высокой амплитуды из дельта-диапазона (около 2-4 Гц).
У спящего человека ЭЭГ разительно отличается. В первой фазе сна амплитуда значительно уменьшена. Основные ритмы смешаны, но все же остаются в альфа-диапазоне, примерно 12-14 Гц. При переходе к следующей фазе основная частота снижается еще примерно до 2 Гц (дельта-диапазон), тогда как амплитуда заметно повышается, переходя в форму пика или веретена, что типично для глубокого сна, которого человек достигает примерно через пятьдесят минут. Во сне человек ворочается и меняет положение тела, поэтому мышечный тонус остается активным. Пока что у него нет никаких сновидений. Все это время субъект находится в состоянии сна без быстрого движении глаз (ББДГ[11]).