Натаниэл Клейтман

Натаниэл Клейтман (англ. Nathaniel Kleitman; 26 апреля 1895, Кишинёв, Бессарабская губерния, Российская империя — 13 августа 1999, Лос-Анджелес, Калифорния, США) — американский физиолог и сомнолог российского происхождения, один из основоположников современной науки о сне. Известен как первооткрыватель фазы быстрого сна (REM-фазы) и автор фундаментальных работ по физиологии циркадных ритмов.

Биография

Ранние годы и эмиграция

Натаниэл Клейтман родился в Кишинёве, входившем в состав Российской империи, в еврейской семье. В 1915 году, спасаясь от погромов и Первой мировой войны, эмигрировал в США. Первоначально поселился в Нью-Йорке, где работал на различных должностях, чтобы оплатить обучение. В 1923 году окончил Колумбийский университет со степенью бакалавра, а в 1925 году получил степень магистра. Докторскую диссертацию защитил в 1928 году в Чикагском университете, где впоследствии работал на протяжении большей части своей карьеры.

Научная карьера

С 1928 по 1960 год Клейтман занимал должность профессора физиологии в Чикагском университете. В 1939 году опубликовал монографию «Сон и бодрствование» (Sleep and Wakefulness), которая стала первым систематическим учебником по сомнологии. В 1950-х годах совместно с аспирантом Юджином Асеринским открыл фазу быстрого сна, что положило начало современным исследованиям сновидений. В 1960 году вышел на пенсию, но продолжал консультировать и публиковать работы до 1990-х годов.

Основные научные достижения

Открытие фазы быстрого сна (REM)

В 1953 году Клейтман и его аспирант Юджин Асеринский в ходе экспериментов с электроэнцефалографией (ЭЭГ) обнаружили, что во время сна у человека периодически возникают периоды быстрых движений глаз (rapid eye movements, REM). Эти эпизоды сопровождались низкоамплитудной, десинхронизированной активностью мозга, характерной для бодрствования. При пробуждении испытуемых в этой фазе они чаще всего сообщали о ярких сновидениях. Открытие опровергло господствовавшее представление о сне как о пассивном состоянии мозга и показало, что сон представляет собой сложный, циклический процесс.

Исследование циркадных ритмов

Клейтман провёл серию экспериментов по изучению биологических ритмов человека. Наиболее известный из них — «Эксперимент в пещере» (1938), проведённый совместно с аспирантом Брюсом Ричардсоном. В течение 32 дней они жили в Мамонтовой пещере (Кентукки, США) в полной изоляции от внешних временных сигналов (солнечного света, часов). В результате было установлено, что у человека сохраняется циклическая активность с периодом около 24–25 часов, что подтвердило существование эндогенных циркадных ритмов. Эти работы заложили основу хронобиологии.

Разработка методик полисомнографии

Клейтман ввёл в практику одновременную регистрацию нескольких физиологических параметров во время сна: электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электроокулограммы (ЭОГ), электромиограммы (ЭМГ) и частоты сердечных сокращений. Этот комплексный подход, названный полисомнографией, стал стандартом в диагностике нарушений сна.

Научные труды

Основные публикации

• Sleep and Wakefulness (1939, переиздана в 1963) — первая в мире монография, обобщающая знания о физиологии сна.
• The Nature of Sleep (1961) — сборник статей, в котором Клейтман систематизировал результаты своих исследований.
• The Sleep Cycle (1969) — работа, детализирующая структуру и цикличность сна.

Влияние на науку

Труды Клейтмана стали основой для формирования сомнологии как самостоятельной дисциплины. Его открытия позволили классифицировать стадии сна (NREM и REM), что привело к созданию международных критериев оценки сна (например, классификации Американской академии медицины сна). Работы Клейтмана также повлияли на развитие психологии, неврологии и психиатрии.

Применение и значение

Медицина

Открытия Клейтмана используются в диагностике и лечении расстройств сна: бессонницы, нарколепсии, синдрома апноэ во сне, расстройств циркадных ритмов (например, сменной работы или джетлага). Полисомнография, разработанная на основе его методов, является «золотым стандартом» в сомнологии.

Психология и нейробиология

Исследования быстрого сна позволили изучать связь между сновидениями, памятью и эмоциональной регуляцией. Клейтман показал, что лишение REM-фазы приводит к ухудшению когнитивных функций, что подтверждает роль сна в консолидации памяти.

Хронобиология

Эксперименты Клейтмана по циркадным ритмам легли в основу современной хронобиологии — науки о биологических ритмах. Его работы используются при разработке режимов труда и отдыха, а также в авиационной и космической медицине.

Интересные факты

• Клейтман прожил 104 года и до конца жизни сохранял ясность ума. Он продолжал читать лекции и писать статьи в возрасте 90 лет.
• В 1938 году, во время эксперимента в пещере, Клейтман и Ричардсон пытались «переключить» свой циркадный ритм на 28-часовой цикл, но безуспешно — организм сопротивлялся изменению.
• Клейтман был одним из первых учёных, кто использовал электроэнцефалографию для изучения сна, хотя в 1930-х годах этот метод только начинал применяться в клинической практике.
• Его ученик Юджин Асеринский впоследствии стал профессором в Медицинском колледже Альберта Эйнштейна, а Уильям Демент, другой аспирант Клейтмана, основал первый в мире центр по изучению сна в Стэнфордском университете.

Критика и ограничения

Некоторые современные исследователи отмечают, что эксперименты Клейтмана проводились на небольшой выборке (часто на нём самом и его аспирантах), что ограничивает статистическую значимость результатов. Кроме того, методы регистрации сна в 1930–1950-х годах были менее точными, чем современные цифровые системы. Однако фундаментальные выводы Клейтмана о цикличности сна и существовании REM-фазы были многократно подтверждены последующими исследованиями.

Источники

• Kleitman N. Sleep and Wakefulness. — University of Chicago Press, 1939.
• Aserinsky E., Kleitman N. Regularly occurring periods of eye motility, and concomitant phenomena, during sleep // Science. — 1953. — Vol. 118, No. 3062.
• Dement W. C. The discovery of REM sleep: the role of Nathaniel Kleitman // Journal of the History of the Neurosciences. — 1999. — Vol. 8, No. 3.
• Lavie P. Nathaniel Kleitman: the father of sleep research // Sleep Medicine Reviews. — 2000. — Vol. 4, No. 1.
• Некролог в The New York Times (15 августа 1999).