самые интересные и страшные эксперименты со сном
12 августа в онлайн-кинотеатре Оkko стартовал сериал «Выжившие» (18+), в котором небольшой город поражает сонная болезнь. Это история о поиске смысла в жизни, перевернувшейся с ног на голову.
Мир «Выживших» – антиутопия, однако тема сна и его отсутствия интересует не только писателей и режиссеров, но и ученых. Биологи, нейрофизиологи и сомнологи постоянно ставят опыты и документируют свои наблюдения. В спецпроекте ТАСС и Okko рассказываем о самых интересных, необычных и странных экспериментах со сном.
МАЛЬЧИК, КОТОРЫЙ НЕ ЗАСНУЛ
Один из самых резонансных экспериментов со сном поставил… школьник из Калифорнии. В декабре 1963 года 17-летний Рэнди Гарднер и его друг Брюс Макаллистер задумали проект для научной ярмарки.
Ребята решили побить рекорд гавайского диджея, которому удалось не спать 260 часов (11 суток) и выяснить, как отсутствие сна влияет на умственные способности и физические показатели.
Кто будет подопытным, а кто наблюдателем, решили просто: подбросили монетку. Спустя пять дней без сна к ребятам присоединился исследователь проблем сна Уильям Демент из Стэнфордского университета, узнавший о проекте из заметки в газете.
После нескольких бессонных суток когнитивные способности ухудшились, а сенсорное восприятие исказилось. Зато в баскетбол парень играл отлично. Возможно, потому что тренировался днями и ночами. Эксперимент завершился 8 января 1964 года, и Рэнди наконец уснул на 14 часов. В результате подросток не спал 11 суток и 25 минут.
.
ВИДЯТ ЛИ СЛЕПЫЕ СНЫ?
Сновидения приходят к нам во время фазы быстрого сна – REM-фазы. Это в 1953 году выяснили американские нейрофизиологи Натаниэль Клейтман и Юджин Асерински.
Считается, что именно во время фазы быстрого сна люди видят сновидения. Чтобы проверить, действительно ли спящий наблюдает визуальные образы, Юджин Асерински уговорил участвовать в эксперименте слепого молодого человека.
Подопытного сопровождала собака-поводырь.
Через несколько часов после начала эксперимента ученый заметил повышенную глазную активность и решил, что началась REM-фаза. Но для большей уверенности ему надо было посмотреть непосредственно на веки испытуемого. Он тихонько приоткрыл дверь в темную комнату, но внезапно услышал грозное рычание из-под кровати. Ученый так и не смог приблизиться к студенту, и эксперимент пришлось прекратить. Позже ученые все-таки провели ряд тестов и выяснили, что слепые видят сны во время REM-фазы.
с
Уснуть на два часа
В 2014 году журналист Daily Mail Том Митчельсон решился на смелый эксперимент. На волне популярности полифазного сна он попробовал спать всего два часа в день – по двадцать минут каждые четыре часа.
В таком режиме журналист должен был продержаться четыре дня. И если первые сутки ему удалось провести продуктивно, то в последующие дни Том страдал от рассеянного внимания, постоянной усталости и раздражительности.
Перед началом эксперимента журналист обратился к врачу, который провел несколько базовых тестов на когнитивные способности и измерил уровень кортизола и давление.
Спустя четыре дня доктор повторил тесты: память Тома работает на 20% по сравнению с прежними значениями, тест на многозадачность провален: журналист забывает об одном из элементов или просто не замечает его. На симуляторе вождения автор набрал 43 балла из ста при изначальном результате в 86. Уровень кортизола зашкаливает, давление повышено.
м
РАЗГОВОРЫ СО СПЯЩИМИ
Об осознанных сновидениях упоминал еще Аристотель в своих трудах. С тех пор эта тема волнует не только обычных людей, которые хотят избавиться от кошмаров или продлить приятный сон, но и ученых.
Четыре независимые команды из Франции, Германии, Нидерландов и США попытались установить двустороннее общение во время сна. В эксперименте приняли участие 36 человек, некоторые из них обладали навыком осознанных сновидений.
Ученые впервые не только использовали свет, звук и прикосновения, но и задавали сложные вопросы, просили испытуемых решить математические задачи. За добровольцами наблюдали с помощью электроэнцефалограммных шлемов, снабженных электродами.
Как только участники эксперимента входили в осознанный сон, они должны были подать условный знак. Для ответов на вопросы ученых также существовала система: испытуемые улыбались или хмурились, а если нужно было назвать число, то двигали глазами несколько раз в сторону.
Ученые задали 158 вопросов. Правильные ответы составили 18,6%, неправильные – 3,2%, 17,7% были неясными, а 60,8% остались вовсе без ответа.
л
ЧТЕНИЕ СНОВ
Группе японских ученых из токийского университета в 2013 году удалось прочитать сны нескольких добровольцев. В эксперименте участвовало три человека. Мозговую активность испытуемых фиксировали, используя функциональную магнитно-резонансную томографию.
Эксперимент проходил так: участники засыпали, их будили и просили пересказать содержимое сна. Испытуемых будили через каждые пять-шесть минут, каждый из них прошел через это 200 раз.
Все упомянутые изображения фиксировали, даже самые фантастические, с помощью нейросети собрали в единую базу и рассортировали по категориям: строения, пейзажи и другие.
Во второй части эксперимента мозг добровольцев просканировали еще раз – во время просмотра на экране компьютера. И томограф зафиксировал активность тех же участков мозга. Во время следующего сеанса сна ученые с вероятностью 60% могли определить, что снится человеку.
р
СОН С ПРЕПЯТСТВИЯМИ
Иногда ученые выходят из лабораторий и ставят эксперименты на жителях целого города. Так произошло в индийском Ченнаи: экономисты из Массачусетского технологического института хотели выяснить, станут ли лучше себя чувствовать люди, которые заняты тяжелым низкоквалифицированным трудом, если будут спать хотя бы на полчаса дольше.
В эксперименте приняли участие 452 человека, каждому из них выдали устройства, похожие на наручные часы, способные распознать, когда человек спит. Добровольцев поделили на две группы: первых подбадривали и давали советы, как спать дольше, а вторых мотивировали деньгами. Некоторые из участников могли доспать полчаса днем.
Исследование длилось месяц. В среднем жители Ченнаи до эксперимента спали 5,5 часа, во время эксперимента – на 27 минут дольше. А в постели проводили на 38 минут дольше, из чего ученые сделали вывод, что участники эксперимента вставали в среднем 31 раз за ночь. Все из-за плохих условий для сна: в домах Ченнаи душно, шумно, неудобно спать.
И хотя индийцы спали почти на 40 минут дольше, на их производительность это не повиляло, их самочувствие не улучшилось: поверхностный, рваный сон не дает чувства отдыха. Дневной сон помог некоторым испытуемым почувствовать себя бодрее, но экономически он все равно не выгоден, они проспали возможность заработать.
о
ТАСС Спецпроекты, 2021
ТАСС информационное агентство (свидетельство о регистрации СМИ № 03247 выдано 2 апреля 1999 г.
Государственным комитетом Российской Федерации по печати). Отдельные публикации могут содержать информацию, не предназначенную для пользователей до 16 лет.
В проекте использованы кадры из сериала «Выжившие», предоставленные партнером.
Над проектом работали:
Автор текста, контент-менеджер: Анна Абрамова
Корректор: Дарья Федосеева
Аккаунт-менеджер: Юлия Соколовская
Поделиться
Укус черной вдовы, разгон до тысячи километров в час и газовая камера | Пять опасных опытов, которые ученые проводили над собой | Onliner: технологии
Часто научный прогресс связан с чередой экспериментов, которые (особенно на первых этапах) не всегда приводят к ожидаемым результатам, а иногда и вовсе заканчиваются трагически. Причем такие эксперименты ученые зачастую проводят на себе или своих близких. Мы собрали несколько подобных случаев, когда исследователи в разные годы ставили опыты на собственном теле.
Натаниэл Клейтман, изолировавшийся в глубокой пещере ради изучения функций сна
Натаниэл Клейтман — известный нейрофизиолог. Он считается одним из пионеров научного изучения сна и первым ученым, который описал так называемую фазу быстрого сна в 1953 году.
Правда, путь к открытиям у тогда еще будущего отца научного изучения сна оказался достаточно сложен. В 1930-х, когда нейрофизиолог только начинал свою работу, сфера его научных интересов не относилась к уважаемым областям медицины. В общем, финансирования не хватало, и найти добровольцев даже для относительно безопасных для здоровья опытов не получалось.
Издание Cell Mentor пишет: «После этого Натаниэл решился на использование самого себя как испытуемого в экспериментах со сном в различных условиях — начиная от экспедиции за полярный круг и заканчивая двухнедельным пребыванием на подводной лодке во время Второй мировой войны».
Но самым значимым экспериментом ученого в издании считают случай, когда Натаниэл вместе с помощником изолировался в Мамонтовых пещерах (национальный парк в штате Кентукки, включающий часть самой длинной системы пещер в мире) ради изучения возможности приспособления человека к 28-часовому дневному циклу.
Натаниэл Клейтман с ассистентом во время 32-дневного эксперимента в пещере
Исследователи провели в полной изоляции без солнечного света на глубине порядка 40 метров 32 дня, установив такой режим: 9 часов сна, 10 часов работы и еще 9 часов сна. В итоге выяснилось, что на тот момент уже 43-летний Клейтман так и не смог перестроиться, а его 20-летний помощник адаптировался всего за неделю пребывания под землей. Этот эксперимент положили в основу работы о влиянии внешней среды на циркадные ритмы человека, что привело к составлению практических рекомендаций для работников, трудящихся в тяжелых условиях посменно.
Клейтман родился в 1895 году и прожил достаточно долгую жизнь. Натаниэла не стало только в 1999-м, когда ему было уже 104. И это несмотря на то, что в некоторые периоды своей практики исследователь бодрствовал по 100—180 часов подряд ради изучения последствий лишения человека сна.
Джозеф Баркрофт, поместивший себя с собакой в газовую камеру
Кратко об ученом рассказывают так: британский физиолог, более всего известный исследованиями дыхательной функции крови, член Лондонского королевского общества (ведущее научное общество Великобритании) и иностранный член Национальной академии наук США.
Но эксперименты, которые физиолог проводил над собой, сегодня назвали бы как минимум неэтичными. Во время Первой мировой войны Джозеф служил на Королевской инженерной станции и решился запереть себя вместе с собакой в газовой камере ради проверки воздействия на организмы синильной кислоты (цианистый водород), которую использовали в качестве химического оружия.
Собака сперва упала в обморок, а спустя 95 секунд умерла. Только увидев это, Баркрофт вышел из камеры, хотя опыт должен был длиться 10 минут. Джозеф отзывался об этом эксперименте так: «Что касается последствий для меня, то единственным видимым эффектом стало кратковременное головокружение, когда я быстро поворачивал голову. Правда, такой эффект наблюдался около года». Во время Второй мировой физиолога призвали в качестве консультанта по химическому оружию — видимо, благодаря этому эксперименту.
Газовая камера не стала последним опасным опытом, на который физиолог пошел ради науки. Позже Баркрофт в течение семи дней просидел уже в стеклянной камере, чтобы рассчитать точное количество кислорода, необходимое для выживания человека.
В другой раз он закрылся в камере с настолько низкой температурой, что упал в обморок.
Несмотря на многочисленные опасные изыскания, Джозеф прожил 74 года (1872—1947), скончавшись от сердечного приступа.
Барри Маршалл, заразившийся опасной бактерией и нашедший эффективный способ лечения язвы желудка
Австралийцу Барри Маршаллу сейчас 70 лет. Он лауреат Нобелевской премии в области медицины и физиологии (за 2005 год), профессор клинической микробиологии Университета Западной Австралии. Его основополагающее научное достижение описывается так: впервые доказал, что язва желудка в большинстве случаев вызывается бактерией Helicobacter pylori.
Но в наш список ученый попал не за само открытие, а за способ, с помощью которого удалось к нему прийти. Выделив в начале 1980-х годов первичную культуру Helicobacter pylori в организме страдающего от язвы и рака желудка человека, исследователь уже тогда заявил о ее влиянии на описанные заболевания. Однако в научном сообществе к подобным умозаключениям отнеслись скептически, и в 1984 году Маршалл сам выпил культуру этой бактерии.
Вскоре у него появились первые симптомы: тошнота, рвота, запах изо рта. В общем, развивалась симптоматика, свойственная язве. Эндоскопия показала, что бактерии H. pylori заполнили желудок Маршалла, образовав развитые бактериальные колонии. Но избавиться от подобных проявлений заболевания ученый смог в 14-дневный срок с помощью назначенного самому себе курса лечения солями висмута и метронидазолом. Пройденная биопсия показала, что такой способ достаточно эффективен: опасных бактерий в желудке будущего нобелевского лауреата не оказалось.
Примерно так визуализируют бактерии Helicobacter pylori
Сейчас метронидазол входит в перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов — во многом благодаря опыту Маршалла. Статья ученого, написанная в соавторстве с его коллегой Робином Уорреном, стала самой цитируемой в журнале Medical Journal of Australia.
Джон Стэпп, разогнавшийся до тысячи километров в час с огромными перегрузками
Джон Пол Стэпп — полковник ВВС США, который вошел в историю за счет проводимых им испытаний по перегрузкам относительно силы гравитации, измеряющейся в единицах g.
Джон ставил себе цель продемонстрировать, что человеческое тело способно выдержать намного больше, чем в 1950-е годы предполагалось научным сообществом в этой области. И ему это удалось, благодаря чему офицер даже успел получить прозвище Человек-ракета.
Джон Стэпп перед стартом испытания, направленного на изучение нового поколения ремней безопасности
Коротко: в 1950-х годах в США проводились испытания на влияние высоких скоростей на человека. Тогда полагалось, что перегрузку больше 18g выдержать не получится — правда, этот показатель был высчитан теоретически, а не определен практическим способом. При этом для дальнейших разработок реактивных самолетов и космических челноков требовались данные, проверенные эмпирическим путем.
Применявшиеся для испытаний салазки с реактивными двигателями представляли собой плоскую платформу, на которой также устанавливалось кресло для испытателя. Сначала проводились тесты без добровольцев, но в какой-то момент к этому процессу присоединился Стэпп.
Ему удалось вынести перегрузку в 46,2g — но не без последствий для своего организма. За несколько лет работы в программе офицер получал различные травмы — от переломов ребер до отслаивания сетчатки глаза.
Однако эксперимент, проводимый с участием Стэппа, показал: человек способен без относительного вреда переносить одномоментные перегрузки до 32g. С учетом таких показателей впоследствии разрабатывались системы безопасности самолетов. А в 1954 году Джон стал «самым быстрым человеком на земле», успешно перенеся разгон на реактивных салазках до скорости 1017 км/ч.
При этом Джон прожил 89 лет и скончался у себя дома в штате Нью-Мексико в 1999-м.
Аллан Блэр, добровольно перенесший укус черной вдовы
В журнале Time описывается эксперимент, который в 1933 году сам над собой поставил профессор медицинского факультета Алабамского университета Аллан Уокер Блэр.
Ученый заметил, что яд распространенных в Северной и Южной Америке пауков вида черная вдова убивает крыс и мышей, не доводит до летальных исходов у кошек и собак, но при этом «доставляет значительные неудобства» морским свинкам.
И Аллан решился проверить, как укус паука повлияет на организм человека, решив использовать для этого свое собственное тело. Есть информация, что изначально добровольцами должны были стать его студенты, но Блэр «отмел эту идею».
Фото Блэра в Time не сохранилось. А вот так выглядит сам паук
Укус черной вдовы пришелся в мизинец исследователя, вскоре боль сковала всю руку до предплечья, начались спазмы в животе, а кровяное давление упало. Но Блэр настоял на том, чтобы даже в таком состоянии сердечную активность зафиксировали на кардиографе перед приемом противоядия. Даже после этого Блэру пришлось еще двое суток провести в стационаре. На вторую попытку с введением яда паука ученый не пошел.
При этом информация касательно смертности от укусов черных вдов разнится. В книге Arthropod Venoms указывается, что, по данным публикации от 1932 года, летальность в США составила около 6% (38 из 613 зарегистрированных случаев). Однако другие эксперты утверждают, что «не известно ни одного случая смерти от пауков рода Latrodectus в Америке».
Последняя статистика, датированная 2010 годом, показывает: в США в то время зарегистрировали 2156 укусов пауков этого вида, при этом 892 пациентам понадобилась медицинская помощь, но никто не умер.
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро
Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. [email protected]
Натаниэль Клейтман | | The Guardian
Натаниэль Клейтман, умерший в возрасте 104 лет, был известен как «отец исследований сна». В 1953 году Клейтман и один из его студентов в Чикагском университете открыли быстрые движения глаз (БДГ), постоянное вращение глазных яблок, которое сигнализирует, что спящий человек видит сон. Они также узнали, что спящие, разбуженные во время этих эпизодов БДГ, могли вспомнить сон, в то время как те, кого разбудили в периоды отсутствия движения глаз, этого не сделали.
Пять лет спустя Клейтман (на этот раз с другим студентом) сообщил, что определенные виды движений глаз могут быть связаны с определенными видами движений во сне, и что периоды быстрого сна длятся в среднем около двух часов каждую ночь, хотя и не все во время сна.
один сеанс.
Открытие развеяло несколько мифов о, пожалуй, самой загадочной деятельности человека. БДГ показали, что сны длятся от 10 до 30 минут и не заканчиваются за считанные секунды, как считалось ранее; они не были результатом накопления «токсинов усталости» в мозгу и не были вызваны недостатком кислорода, поступающего в мозг с кровью. Его работа также сделала сновидение активным, а не пассивным занятием.
В 1938 году, изучая циклы сна, он и его ассистент пытались приспособиться к 28-часовому дню, живя в пещере в Кентукки при постоянной температуре 54F (12C) и без естественного света. Клейтман не мог уснуть до 22:00, хотя его помощнику это удалось.
В 1948 году он провел две недели на подводной лодке, изучая режим сна моряков, и обнаружил, что они более эффективны, если не работают посменно. Его работа в этой области была применена после войны, когда многие ночные рабочие получили регулярные смены, чтобы приспособиться к 24-часовому циклу, который Клейтман установил как необходимый.
Среди многих мифов, которые он развеял, было представление о том, что младенцам необходимо спать от 20 до 22 часов в день — он обнаружил, что 15 часов — это нормально. Он также отверг идею о том, что час сна до полуночи стоит трех позже, и объяснил, что просыпаться в плохом настроении — это нормально.
Но не все открытия Клейтмана были полезными. В 1950-х годах он проводил эксперименты по лишению сна, многие из которых проводились на солдатах, и однажды сам не спал в течение 180 часов. «Доходит до того, что кто-то признается в чем угодно, лишь бы ему позволили поспать», — сказал он.
Долгие периоды без сна были формой пытки, утверждал он, и так оно и было. Центральное разведывательное управление проверило выводы Клейтмана о лишении сна и передало их PIDE, португальской тайной полиции, которая использовала его против левых врагов диктатуры.
Клейтман родился в Кишиневе, Россия, и эмигрировал в Соединенные Штаты в возрасте 20 лет. Он получил степень бакалавра наук в Городском колледже в Нью-Йорке, а в 1920 году — степень магистра в Колумбийском университете.
Его докторская степень по физиологии была получена в Чикагском университете после двух лет работы учителем в Джорджии. Он оставался в Чикаго в течение 35 лет, за исключением коротких периодов в Утрехтском и Парижском университетах, пока не вышел на пенсию в 1960 году. для современных исследований, впервые был опубликован в 1939 и пересмотрены в 1953 и 1987 годах.
Его жена Паулена умерла в 1977 году; он оставляет двух дочерей.
Натаниэль Клейтман, ученый, родился 26 апреля 1895 г.; умер 13 августа 1999 г.
пещерных жителей, 1938 г. | The Scientist Magazine®
УЧЕНЫЕ-СПЕЛАНКЕРЫ: С 4 июня по 6 июля 1938 года Натаниэль Клейтман (слева на обеих фотографиях) и его ученик Брюс Ричардсон разбили лагерь в Мамонтовой пещере в Кентукки, чтобы изучить способность тела приспосабливаться к не- 24-часовой цикл. Пещера, находящаяся на глубине 140 футов без естественного освещения, представляла собой место, свободное от визуальных признаков смены дня и ночи или колебаний температуры — там была постоянная и холодная 54 °F.
Мужчины принесли фонари, чтобы регулировать их воздействие света, стол и двухъярусную кровать, и застолбили место в каменной камере высотой около 26 футов и шириной 65 футов внутри пещеры. Каждый «день» они спали по 9часов, работал 10 и отдыхал еще 9 часов. Исследователи измерили ежедневный ритм температуры тела, обнаружив эндогенно генерируемый 24-часовой цикл температуры тела, несмотря на установленный ими 28-часовой цикл. Тем не менее, Ричардсон, которому было 20 лет…
Несмотря на то, что мы проводим около трети нашей жизни во сне, изучение того, как работает сон, казалось большинству исследователей в начале 20-го века тривиальной, мягкой наукой. Но ночная привычка заинтриговала Натаниэля Клейтмана, который запустил первую в мире лабораторию сна в Чикагском университете после того, как поступил на факультет физиологии в 1919 году.25.
ЧИКАГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «Когда он начинал, я думаю, что он был единственным человеком на планете, посвящавшим все свое время изучению сна», — говорит Уильям Демент, исследователь сна из Стэнфордского университета и один из студентов Клейтмана.
«Клейтман всегда говорил, что его интерес ко сну вызван вопросом о том, что нам нужно, чтобы бодрствовать».
Клейтман часто использовал себя в качестве испытуемого в своих исследованиях сна, особенно бессонницы, будь то в кромешной тьме пещеры в Кентукки, в подводной подводной лодке во время Второй мировой войны или в походе за Полярным кругом. Чтобы проверить одну из своих гипотез — о том, что 24-часовой формат часов можно изменить, — Клейтман и студент провели 32 дня в глубокой пещере в Кентукки, где они вдвоем навязали себе 28-часовой рабочий день. «Идея заключалась в том, чтобы увидеть, как сон может быть вызван отсутствием обычных сигналов окружающей среды, особенно света и температуры», — говорит Джером Сигел, исследователь сна из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Эксперимент в Мамонтовой пещере показал, что человеческие тела поддерживают примерно 24-часовой температурный цикл даже в отсутствие внешних сигналов, и что наша сонливость прибывает и проходит синхронно с этим температурным циклом.
Клейтман также интересовался циклом сна и глубиной сна. Прочитав исследования движений глаз и дыхательных циклов во сне, Клейтман захотел проверить, можно ли использовать движение глаз в качестве меры циклов сна. В начале 19В 50-х годах он поручил своему аспиранту Евгению Асеринскому следить за движениями глаз и тела сначала спящих младенцев, а затем пожилых людей.
Наблюдения Асеринского за взрослыми людьми привели к его и Клейтману открытию фазы сна с быстрыми движениями глаз (БДГ) ( Science , 118:273-74, 1953), хотя у Асеринского возникло искушение назвать наблюдаемый феномен «судорожным движением глаз». или «парадоксальный» сон. «Это такая красивая бумага. В этой статье нет ничего, что не было бы абсолютно верным в контексте всех последующих исследований сна», — говорит Сигел.
Клейтман умер в 1999 году в впечатляющем возрасте 104 лет. Эммануэль Миньо, директор Стэнфордского центра наук о сне и медицины, встретил его на собрании сна, когда Клейтмана чествовали по случаю его 100-летия.