Среди ученых, которые получили гранты DARPA, — Джером Сигел, ведущий нейробиолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Сигел был одним из тех, кто обнаружил, что нарколепсия43 вызывается недостатком особого типа клеток мозга, содержащих вещество под названием гипрокретин (или орексин). Он также большой специалист в вопросах моделей сна животных, и исследование, которое он проводит для DARPA, посвящено необычной модели сна дельфинов. Поскольку дельфины дышат воздухом и должны периодически всплывать на поверхность, а также потому, что они должны все время находиться в движении, у них спит только одно полушарие мозга. Сначала в фазе сна в течение двух часов находится правое полушарие, потом у него наступает высокоактивный период бодрствования, а засыпает левое полушарие. При этом во время этих циклов поведение дельфина не меняется. «Мы пытаемся разобраться в этой модели сна, чтобы посмотреть, возможно ли с помощью лекарственных средств вызвать такую — по полушариям — модель сна у человека», — говорит Сигел. Но мало того: эти морские млекопитающие могут в течение двух недель вообще не спать, а это именно тот минимальный срок, о котором мечтают военные — хорошо бы солдаты тоже продолжали выполнять свои функции, обходясь без всякого сна. «Это нормальная составляющая поведения дельфинов, такое длительное отсутствие сна не оказывает на них никакого воздействия, так что мы изучаем и этот аспект тоже», — поясняет Сигел. Другие работающие на DARPA ученые занимаются птицами: как им удается мигрировать, обходясь без сна, или спать в полете?
Еще один финансируемый DARPA проект предназначен для поисков по-прежнему ускользающего ответа на один из ключевых вопросов: а в чем именно состоит цель сна? Кьяра Чирелли из Висконсинского университета в Мэдисоне занимается изучением сна на молекулярном уровне, она выявляет «гены сна» и те гены, которые имеют отношение к потере сна. «Лишь в последние десять лет у нас появилась технология, позволяющая одновременно отслеживать тысячи генов, и она открыла новые возможности для исследований», — говорит Чирелли. Военные финансируют ее исследования мух-дрозофил, потому что она пытается выяснить, способен ли мутирующий ген влиять на потребность организма во сне. К тому же она на молекулярном уровне изучает воздействие лишения сна на мозг крыс. Первоначальные исследования показали, что существует только один ген, чье проявление вызвано долговременным лишением сна, и именно этот ген участвует в обеспечении баланса нейротрансмиттеров, таких как дофамин, норадреналин и серотонин. Если непрерывно бодрствовать, уровень концентрации этих циркулирующих в мозгу веществ постоянно остается высоким — когда мозг входит в различные стадии сна, их циркуляция прекращается. Исследование Чирелли выводит на интересную гипотезу. «Вполне возможно, что одна из важных функций сна — позволить мозгу отдохнуть от нейротрансмиттеров, преобладающих в период бодрствования. Вероятно, постоянное поддержание их высокого уровня может быть опасным для нейронов», — говорит она.
Эти резкие изменения в уровнях нейротрансмиттеров помогают создавать физиологические условия, при которых возникают сновидения. И изобретение лекарства или какого-то иного средства, позволяющего нам обходиться без сна в течение долгого времени, одновременно устранит и наши сновидения. Пока неизвестно, как длительное отсутствие сновидений может повлиять на наше существование, но памятуя о том, что мы уже знаем об их роли в нашем физическом, эмоциональном и когнитивном здоровье, трудно представить, что наше представление о мире останется прежним.
Будущие открытия, несомненно, заполнят пустоты в этом интересном пазле — мы, например, наконец-то поймем, каким образом высшие уровни переднего мозга участвуют в создании сюжетов сновидений. Но самая волнующая загадка, найти ответ на которую помогут исследования сна, — дальнейшее понимание того, как работает наш разум во время бодрствования. Мы теперь знаем, что можно отточить собственные когнитивные возможности, чтобы стать и участником, и зрителем своего сновидения, а это позволяет нам подслушать разговоры мозга с самим собой. И лучшее понимание процесса осознанных сновидений поможет в поисках ответа на вопрос о самой природе сознания.
