Первооткрыватель R.E.M.

Позабытый юбилей

Для биологической науки нынешний год юбилейный. В 1953 году журнал Nature опубликовал статью о расшифровке структуры ДНК. Это событие имело фундаментальное значение, положив начало молекулярной революции в биологии. Однако тот же год ознаменовался как минимум еще одним важнейшим открытием, определившим развитие обширной области исследований. В то время как в Англии строили модель молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, по другую сторону океана, в США, ученые обнаружили особое состояние сна, которое сопровождается повышенной активностью мозга и быстрым движением глаз. Сообщение об этом было опубликовано в журнале Science, причем саму статью авторы отправили на рассмотрение в апреле 1953 года, т.е. ровно 60 лет назад. Отмечу, что оба текста — как англичан, так и американцев — представляли собой весьма краткие заметки, что не помешало им внести решающий вклад в научную картину мира.

Представление о так называемом «парадоксальном сне» сегодня кажется само собой разумеющимся, но наука не знала о нем вплоть до начала 1950-х. Сон в целом рассматривался как угасание активности нервной системы, сводящееся к отключению большинства функций в отсутствие стимуляции. Обнаружение стадии, в которой мозг работает с той же интенсивностью, что и в бодрствовании, не просто оказалось неожиданным. Оно радикально изменило всю сомнологию, показав, что во сне человек регулярно переключается между двумя принципиально отличными режимами. Причем в одном из них мозг проявляет столь кипучую деятельность, что это очень сложно назвать отдыхом. Но если аббревиатуру R.E.M. (rapid eye movements) знают практически все, то фамилия человека, открывшего это явление, мало кому известна. С точки зрения Google, это чуть ли не мифическая фигура: за редким исключением, вы не найдете его фотографий. Его научная судьба разительно отлична от судьбы тех же Уотсона и Крика, и это отличие само по себе поучительно. Человека звали Евгений Азеринский.

В первой половине ХХ века научное исследование сна находилось в зачаточном состоянии. Это было время психоанализа и всевозможных интерпретаций сновидений в духе Фрейда. Одним из отцов-основателей сомнологии по праву считался Натаниэль Клейтман, уроженец Кишинева, в 20-летнем возрасте эмигрировавший в США. В 1925 году он основал в Чикаго первую в мире лабораторию, целенаправленно занимавшуюся физиологией сна. Широкому кругу он был известен своим экспериментом по изучению суточных циклов, когда он с напарником Брюсом Ричардсоном провел месяц в пещере без доступа к солнечному свету. Клейтман суммировал все доступные ему данные о сне в своей эпохальной книге «Sleep and Wakefulness» (1939), извиняясь перед читателями за то, что его знания «ограничены» чтением на английском, французском, немецком, итальянском и, разумеется, русском. К началу 1950-х он сосредоточился на исследовании сна у младенцев, пытаясь с помощью специальных устройств, закрепленных на матрасе, отслеживать движения тела. Возможно, подобные опыты не продвинули бы Клейтмана далеко вперед, но судьбе было угодно, чтобы в его лаборатории появился новый сотрудник. Это изменило ход развития сомнологии.

В 1951 году Азеринскому исполнилось 30 лет. Чтобы добиться хоть какого-то успеха в науке, у него оставалось мало времени. Ученой степени у него не было, он лишь надеялся ее получить, работая в лаборатории Натаниэля Клейтмана, куда попал больше в силу обстоятельств, нежели в результате осознанного выбора. Он знал, что его руководитель был очень авторитетным специалистом с мировым именем, однако для Азеринско-го, по его признанию, сон являлся наименее желаемой областью, которой он хотел бы заниматься. Он вырос в Бруклине, оставшись в 12 лет на попечении отца, после того как умерла его мать. Отец (эмигрировавший из России, как и Клейтман) был дантистом, но страстно любил карточную игру. В годы великой депрессии он брал мальчика с собой, где они с помощью специальной системы знаков обыгрывали взрослых и так пополняли свой скудный бюджет. Юный Азеринский часто пропускал школу, но у него был светлый ум: отсутствие на уроках не мешало ему получать блестящие оценки. После школы он посетил множество курсов в колледже Бруклина, после чего поступил в Университет Мэриленда, где готовился стать зубным врачом. Но эта тема не увлекла его так же, как множество занятий до того. Будучи слепым на один глаз, он вел бухгалтерию для компании, побывал социальным работником, а во время войны отслужил на британском фронте подносчиком боеприпасов. Друзья говорили ему, что он растрачивает свой талант. В результате в 1949 году Азеринский решил попытать счастья в науке. Хотя в его активе был лишь диплом об окончании школы, он сдал вступительный экзамен в Чикагском университете и уговорил администрацию взять его на обучение.

Его интересовала физиология. Единственным свободным научным руководителем на факультете, к кому он мог обратиться, оказался Клейтман. Азеринского не сильно обрадовала перспектива заниматься изучением сна. Еще хуже было то, что Клейтман, как правило, не принимал никакого участия в работе своего аспиранта, с раздражением реагируя всякий раз, когда Азеринский стучал в дверь его кабинета. Наставник дал Азеринскому первое задание: наблюдать за спящими младенцами и отслеживать, как часто они моргают в процессе засыпания. Мало вдохновленный этой идеей, он провел несколько месяцев без сколько-нибудь внятного результата. Он лишь нашел, что существуют 20-минутные отрезки без морганий. Набравшись храбрости, он предложил Клейтману другой проект: регистрацию движений глаз у взрослых на протяжении всей ночи, где он надеялся обнаружить закономерности.

К тому моменту Азеринский находился не в лучшем расположении духа. Он был женат, его жена ждала второго ребенка. Квартирой им служил бывший военный барак, отапливаемый керогазом, а денег не хватало даже на еду. Ему приходилось занимать деньги у того же Клейтмана, а иногда он воровал в магазине картофель. Будущая диссертация могла бы как-то оправдать такие жертвы, но для нее нужны были успешные эксперименты. К его облегчению, Клейтман согласился с предложением. Трудность заключалась в том, что взрослые предпочитали спать в темноте и в то же время не желали, чтобы наблюдатель близко наклонялся к их лицу. Тогда Клейтман вспомнил, что в здании есть динограф, старый прототип энцефалографа, которым можно регистрировать движения глазных мышц и электрические волны мозга. Притащив аппарат в лабораторию, Азеринский убедился, что он в нерабочем состоянии. Он позвонил в фирму-изготовитель, чтобы попросить схему машины. Трубку поднял конструктор Франклин Оффнер и сообщил, что на данный экземпляр схемы не существует, так как он был изготовлен им вручную еще до того, как их стали производить заводским способом. Только с помощью одного из сокурсников, понимающего в электронике, Азеринскому удалось заставить динограф работать. Чтобы откалибровать машину, он приводил в лабораторию своего 8-летнего сына Армонда, как когда-то к его помощи прибегал его отец. Первые измерения заставили усомниться в исправности динографа. Иногда медленные волны сменялись чередой коротких порывистых зигзагов, характерных для бодрствующего человека. Кроме того, сложно было отличить случайное подергивание самописца от возмущений, вызванных движением глаз. Тогда Азеринский изменил расположение датчиков, прикрепив их с разных сторон одного глаза, получив, таким образом, дублирование сигнала. Он пробовал разные варианты, но у всех испытуемых вырисовывалась похожая картина: мозг в какие-то моменты показывает «бодрствование», тогда как сам человек крепко спит.

После месяцев измерений он стал приходить к мысли, что обнаружил нечто важное, хотя Клейтман был настроен скептически. Осенью 1952 года Азеринский получил в свое распоряжение более современный электроэнцефалограф, и работа развернулась в полную силу. Кроме того, Клейтман взял в лабораторию нового студента Уильяма Демента, который был призван помогать в экспериментах. Азеринский по множеству раз измерил сон в общей сложности у 26 человек. Ему приходилось экономить бумагу, которая заправлялась в аппарат, так что он включал его через определенные промежутки времени,записывая сон фрагментами. В силу этого поймать R.E.M. и обнаружить цикличность было не так просто, как если бы он имел в распоряжении непрерывную последовательность. Тем не менее, Азеринскому всё же удалось выявить устойчивые паттерны. Подозревая, что периоды быстрых движений глаз связаны со сновидениями, он будил испытуемых в разное время и узнал, что в эти периоды люди сообщают о сновидениях значительно чаще, чем за их пределами. Во время быстрого сна у них также учащаются сердцебиение и дыхание. По настоянию Клейтмана он также измерил его собственный сон, а также сон его дочери. В конечном итоге Клейтман сдался. Они подготовили сообщение о результатах экспериментов и в апреле 1953 года отправили его в Science. Статья положила начало революции, заставив специалистов радикально пересмотреть свои представления о том, что реально происходит с мозгом во время сна. До этого никому не приходило в голову измерять его активность на протяжении всей ночи, поскольку не имело смысла измерять отключение и всякое отсутствие событий.

Есть определенная ирония в том, что структуру ДНК расшифровали в то самое время, когда практически ничего не было известно о физиологическом состоянии, в котором люди проводят треть своей жизни. По выражению Тома Рота, бывшего редактора журнала Sleep, «это аналогично полету на Марс в условиях, когда треть поверхности Земли остается неисследованной». Стадия R.E.M. настолько важна и необычна, что некоторые специалисты обозначают ее как «третье состояние бытия» (после бодрствования и сна). В современной медицине знание особенностей «парадоксального сна» необходимо для диагностики и лечения многих нервных нарушений, затрагивающих миллионы людей.

Данная работа принесла Азеринскому долгожданную PhD и известность в научных кругах. Но никак не продвинула в плане средств для жизни. Вынужденный всерьез решать этот вопрос, он покинул лабораторию и отправился в Сиэтл, куда его пригласили исследовать возможность управления косяками лосося с помощью электрических волн. Затем он получил позицию в медицинском колледже Филадельфии, где изучал высокочастотную электрическую активность мозга. В 1957 году в его семье случилась трагедия: жена, долгое время страдавшая от депрессии, покончила жизнь самоубийством. Жизнь никак не хотела налаживаться. Сын Азеринского Армонд стал убеждать его вернуться в то научное направление, которое он по существу создал. К тому времени это уже была обширная область исследований, ведущихся в лабораториях по всему миру. В 1963 году в Нью-Йорке собрался съезд исследователей сна, и Азеринский поехал туда. Те, кто его узнал, а таких было немного, признавались: «Мы думали, вас уже нет в живых».

Он написал Клейтману. Тот ответил вежливым ободряющим письмом, не забыв упомянуть, что бывший аспирант всё еще должен ему 100 долларов. В попытках вернуться Азеринский начал изучать физиологию сна в Институте психиатрии Филадельфии, а затем в медицинском колледже Джефферсона. Позже, на закате карьеры, он возглавил физиологический факультет Университета в Западной Виржинии. Но он так и остался человеком вне круга. Азеринского очень обидело, когда его не пригласили на престижную встречу сомнологов в 1972 году. Позже, критикуя замечание Демента о том, что открытие парадоксального сна было плодом коллективных усилий, Азеринский скажет: «Если что и характеризует открытие R.E.M., так это то, что там не было коллективной работы вовсе. Клейтман был замкнут, почти уединен сам с собой, и между нами было очень мало контактов. Кроме того, я сам исключительно упрямый человек и никогда не радуюсь перспективе совместной работы. Это незавидное качество сопровождало всю мою карьеру, в чем несложно убедиться из моего резюме: в первых тридцати моих статьях, охватывающих 25 лет работы, я единственный либо основной автор».

Однажды в 1989 году Питер Широмани, доцент психиатрии Калифорнийского университета в Сан-Диего, остановил свой автомобиль возле универмага в городке Энсинитас. Номер его машины содержал сочетание «REM SLEP». К нему подошла женщина и улыбнулась: «Очень понравился ваш номер. Ведь как раз мой отец открыл R.E.M.» — «Так вы, должно быть, дочь Евгения Азеринского!» — обрадовался Широмани. Она определенно испытывала гордость за своего отца, и ей было приятно, что кто-то знает его имя. Они говорили недолго, но с большим энтузиазмом. К счастью, доцент не упустил случая попросить адрес отца собеседницы. Он передал его затем знакомому специалисту по сну Джерому Сигелу, который спустя несколько лет пригласил Азеринского на симпозиум 1995 года в Нэшвилле, который он готовил в честь 100-летия Клейтмана (тот еще был жив). Несмотря на все трения, именно Демент — к тому времени уже корифей сомнологии — представил Азеринского двухтысячному собранию ведущих специалистов. Публика приветствовала Азеринского овацией, люди поднялись со своих кресел. Овация повторилась и после того, как Азеринский закончил свое выступление. Его дочь Джил отмечает: «Это был один из наивысших моментов в его жизни».

Евгений Азеринский погиб в 1998 году, в возрасте 77 лет. Его автомобиль врезался в дерево. Полагают, что Азеринский просто заснул за рулем.