Часть 2. Почему нужно спать?

 

Знала ваша мама и Шекспир

 

 

О пользе сна для мозга

 

 

ПОТРЯСАЮЩИЙ ПРОРЫВ!

Ученые открыли новое революционное лекарство, которое позволяет нам жить дольше. Оно улучшает память и усиливает творческие способности. Оно делает нас более привлекательными и стройными, снижает аппетит, защищает от рака и деменции. Оно предотвращает простуду и грипп, снижает риск сердечных приступов и инсульта, не говоря уже о диабете. С ним человек чувствует себя более счастливым, менее подавленным и встревоженным. Вам это интересно?

 

Это, возможно, покажется преувеличением, но в таком вымышленном рекламном объявлении каждое слово могло быть правдой. Впрочем, если бы речь в нем шла о новом лекарстве, многие люди отнеслись бы к этому объявлению с недоверием, но те, кого оно бы убедило, заплатили бы любые деньги даже за крошечную дозу. А если бы клинические испытания подтвердили эти утверждения, то стоимость акций фармацевтической компании, которая изобрела такое лекарство, взлетела бы до небес.

Разумеется, это объявление описывает не новую волшебную настойку или чудесную пилюлю от всех болезней, а давно доказанную пользу полноценного ночного сна. К настоящему моменту доказательства, подтверждающие эти утверждения, были задокументированы в более чем 17 000 хорошо проверенных научных докладах. Что же касается стоимости этого лекарства, ее просто нет. Оно бесплатное. Однако слишком часто мы отклоняем вечернее приглашение получить полноценную дозу этого абсолютно натурального снадобья, и последствия такого отказа ужасны.

Ввиду недостаточной информированности многие из нас не осознают, каким в действительности замечательным лекарством является сон. В следующих трех главах я постараюсь ликвидировать наше невежество, порожденное дефицитом информации. Мы узнаем, что сон – это универсальный поставщик медицинских услуг; каким бы физическим или психическим недугом вы ни страдали, сон может отпустить лекарства по любому рецепту. Когда вы прочтете эти главы, я надеюсь, что даже самые ярые сторонники недолгого сна будут поколеблены в своих убеждениях.

Ранее я описывал составные фазы сна, и теперь я раскрою достоинства каждой. По иронии, большинство так называемых новейших открытий XXI века, касающихся сна, были замечательно обобщены во второй сцене второго акта «Макбета», где еще в 1611 году Шекспир написал, что сон есть «вкуснейшее из блюд в земном пиру». Возможно, менее высоким стилем, но ваша мама говорила вам нечто подобное, рассказывая о пользе сна, который исцеляет душевные раны, помогает учиться, запоминать, решать проблемы и предотвращать болезни. Похоже, наука лишь подтвердила очевидное, доказав то, что ваша мама и, по‑видимому, Шекспир знали о чудесных свойствах сна[30].

 

Сон для мозга

 

Сон – это не отсутствие бодрствования. Это нечто гораздо большее. Как говорилось ранее, наш ночной сон – это исключительно сложная и упорядоченная серия уникальных фаз с активным обменом веществ.

Во сне восстанавливаются многие зависящие от него функции мозга, но никакой тип сна не может сделать это в одиночку. Каждая фаза сна – поверхностный медленный сон, глубокий медленный сон и быстрый сон – в разное время ночи предлагает мозгу различные выгоды. Таким образом, ни один вид сна не становится более необходимым, чем другой. Утрата любого из этих видов приводит к повреждению мозга.

Из тех положительных воздействий, которые сон оказывает на мозг, особенно впечатляющим и хорошо изученным считается его влияние на память. Вновь и вновь сон самоутверждается в качестве помощника памяти: как перед обучением, в процессе подготовки мозга к восприятию новой информации, так и после, помогая запомнить полученную информацию и предотвратить ее забывание.

 

Спите ночью перед учебой

 

Сон перед учебой обновляет нашу способность создавать новые воспоминания и делает это каждую без исключения ночь. Когда мы бодрствуем, мозг постоянно впитывает новую информацию (намеренно или неосознанно). Даже мимолетные воспоминания улавливаются отдельными участками мозга. Фактологическую информацию, например имя человека или номер парковки, первым воспринимает гиппокамп, который схватывает эти проходящие мимо цифры и факты и связывает детали воспоминаний. Гиппокамп – это парная, длинная, имеющая форму пальца структура, расположенная в глубине височных долей мозга, которая обеспечивает временное хранение вновь поступившей информации. К сожалению, емкость хранилища гиппокампа ограниченна, почти как у фотопленки, или, используя современную аналогию, – как у карты памяти или флешки. Но если просто увеличить его емкость, то можно в конце концов исчерпать возможность добавлять информацию или, что также плохо, начать накладывать воспоминания одно на другое, что приведет к забыванию в результате интерференции.

Как же тогда мозг решает задачу сохранения объема памяти? Несколько лет назад моя команда задалась вопросом, помогает ли сон решать проблему хранения информации с помощью переноса файлов. Мы попытались понять, переносит ли сон недавно полученные данные в более долгосрочное мозговое хранилище, освобождая за счет этого склады краткосрочной памяти, чтобы после пробуждения мы могли усваивать новую информацию.

Изучая дневной сон испытуемых, мы начали проверять эту теорию. Набрав группу здоровых молодых людей и произвольно разделив ее на две подгруппы, мы предложили одной из подгрупп устраивать сиесту, вторую же оставили бодрствовать. В полдень всем участникам эксперимента было предложено задание – запомнить максимальное количество из ста пар лицо – имя. Опыт ставил задачу подвергнуть испытанию гиппокамп, то есть хранилище краткосрочной памяти. Как и ожидалось, обе группы проявили себя на вполне сравнимом уровне. Вскоре после этого одной группе предложили полуторачасовой отдых в лаборатории сна, где к головам добровольцев прикрепили электроды, снимавшие показания сна. Вторая группа осталась в лаборатории бодрствовать и занялась несложными делами, такими как интернет‑серфинг или настольные игры. В тот же день в шесть часов вечера все участники прошли еще один цикл интенсивного обучения, в ходе которого они пытались втиснуть в свое краткосрочное хранилище набор новых фактов (еще сотня пар лицо – имя). Мы искали ответ на простой вопрос: снижается ли у человека способность к обучению при продолжительном бодрствовании, и если так, то может ли сон нивелировать эффект насыщенности информацией и тем самым восстановить способность к восприятию нового?

Группа, бодрствовавшая в течение дня, показала заметно худший уровень запоминания, несмотря на оставшуюся стабильной способность концентрироваться (она определялась отдельными тестами на внимание и временем правильного ответа). Те же испытуемые, которым посчастливилось вздремнуть днем, работали заметно лучше, а их способность запоминать новые факты действительно усилилась. В общем, по итогам второго испытания группа, спавшая днем, работала на 20 % лучше, чем те, кому поспать не довелось.

Заметив, что сон восстанавливает способность мозга к обучению, освобождая место для новой информации, мы занялись поиском того, что именно способствует этому восстановлению. Проанализировав электрические мозговые волны тех участников эксперимента, которые спали днем, мы получили ответ. Восстановление памяти было связано с более легкой второй фазой медленного сна, а именно с короткими мощными всплесками электрической активности, или сонными веретенами, о которых шла речь в главе 3. Чем больше сонных веретен возникало у человека во время сна, тем больше он запоминал после пробуждения. Важно, что сонные веретена не прогнозировали внутреннюю способность человека к обучению. Это был бы менее интересный результат, поскольку подразумевал бы, что врожденная способность к обучению и веретена идут рука об руку. Но вместо этого веретена предсказывали именно изменение в запоминании нового до и после сна, то есть пополнение ресурсов способности к запоминанию.

В процессе анализа всплесков активности сонных веретен было отмечено, возможно, более значимое явление – потрясающе стабильная петля электрического тока, пульсирующего через мозг, которая повторялась каждые 100‑200 миллисекунд. Эта пульсация связывала временную кладовую гиппокампа с гораздо более крупным долгосрочным хранилищем коры головного мозга (аналогичным жесткому диску)[31]. В этот момент мы стали свидетелями электрической транзакции, происходящей в условиях конфиденциальности сна, во время которой фактологическая информация переносилась из временного хранилища гиппокампа в стабильные склады коры головного мозга. Осуществляя это действие, сон чудесным образом освобождал гиппокамп, обеспечивая временное хранилище информации бо́льшим объемом свободного пространства. Участники исследования просыпались с восстановленной возможностью заполнять новой информацией гиппокамп, переместив зафиксированные в памяти вчерашние впечатления в постоянное и более безопасное хранилище. Запоминание новых фактов могло продолжиться.

Мы и другие исследовательские группы не раз повторили этот эксперимент и пришли к тем же самым результатам: чем больше сонных веретен возникает за ночь в мозге человека, тем больше за эту ночь восстанавливается способность к запоминанию.

В своей недавней работе на эту тему мы вернулись к вопросу старения. Мы обнаружили, что люди старшего возраста (от шестидесяти до восьмидесяти лет) не способны генерировать сонные веретена в той же степени, как это делают более молодые. У пожилых участников исследования наблюдался 40 %‑ный дефицит активности сонных веретен. Это наблюдение позволило нам предположить: чем меньше сонных веретен возникает в мозге пожилого человека в конкретную ночь, тем труднее ему будет на следующий день втиснуть в гиппокамп новые факты. Ведь за прошедшую ночь он так и не смог освободить хранилище краткосрочной памяти. Кроме того, наша группа выяснила: чем меньше веретен производил мозг пожилого человека в конкретную ночь, тем ниже на следующий день оказывалась у него способность к запоминанию, тем труднее давалось ему запоминание предложенных нами фактов. Очевидная связь сна и способности к обучению – еще одна причина, по которой традиционная медицина должна более серьезно относиться к жалобам пожилых пациентов на нарушения сна, и этот факт заставляет исследователей, в том числе и меня, искать новые, нефармакологические средства улучшения сна у людей преклонного возраста.

Более широкую общественную значимость имеет то обстоятельство, что концентрация веретен медленного сна особенно высока в часы позднего утра и вкраплена между долгими периодами быстрого сна. Если вы спите шесть часов или меньше, то не позволяете мозгу восстановить способность к обучению, что обычно происходит с помощью сонных веретен. Вооружившись этими данными, я в следующих главах хочу задать простой вопрос: разумно ли так рано начинать занятия в школе и прерывать именно эту столь насыщенную веретенами фазу сна?

 

Спите ночью после учебы

 

Вторая безусловная польза сна для памяти проявляется после учебы и заключается в нажатии кнопки «сохранить», которое помогает сберечь вновь созданные файлы. При этом сон встает на защиту недавно приобретенной информации, объединяя ее и вырабатывая иммунитет к забывчивости. То, что сон запускает процесс консолидации памяти, было признано давно, и, возможно, эта его способность считалась одной из древнейших функций сна. В письменных источниках об этом впервые упоминается в записках римского ритора Квинтилиана (35–100 н. э.):

 

Любопытный факт, природа которого не очевидна, состоит в том, что временной промежуток, равный одной ночи, значительно повышает силу памяти… Какова бы ни была причина, по которой невозможно вспомнить о чем‑либо в данный момент, все забытое легко вспоминается на следующий день, и само время, которое, как правило, считается причиной забывчивости, на самом деле укрепляет память [23].

 

Но только в 1924 году два немецких исследователя, Джон Дженкинс и Карл Далленбах, выставили на ринг сон против бодрствования, чтобы выяснить, кто станет победителем в деле сохранения памяти, – это была научная версия классического поединка кока‑колы против пепси. Участники эксперимента сначала выучили список фактов. После этого исследователи проследили, насколько быстро забывали волонтеры эту новую информацию в течение восьми часов, причем отслеживались как бодрствовавшие добровольцы, так и те, кому удалось поспать в ходе эксперимента. Сон помог закрепить заученную информацию, предотвратив ее утрату. Бодрствование, напротив, оказало отрицательное действие на память испытуемых, и в результате кривая забывчивости поползла вверх [24].

Эксперимент Дженкинса и Далленбаха к настоящему времени был неоднократно повторен, что доказало: сон по сравнению с тем же временем бодрствования на 20–40 % усиливает способность человека сохранять информацию. Это не мелочь, когда, например, вы готовитесь к экзамену или запоминаете жизненно важную, с эволюционной точки зрения, информацию – расположение источников воды или пищи, наличие вблизи дружественных племен или хищников.

Но только в 1950‑х годах с открытием медленной и быстрой фаз сна мы начали больше понимать, каким именно образом сон помогает запоминать новую информацию, а не только помогает ли он это делать вообще. Изначально исследователи сосредоточились на том, чтобы понять, какие именно стадии сна помогают закреплять то, что отложилось в мозге в течение дня, будь то информация, полученная на уроке, медицинские знания, обретенные в ординатуре, или бизнес‑план, разработанный на курсах повышения квалификации.

Вы помните из главы 3, что бóльшую часть глубокого медленного сна мы получаем в начале ночи, а бóльшую часть быстрого сна (и более легкого медленного сна) – в конце ночи. После того как волонтеры усвоили полученную в ходе эксперимента информацию, ученые разделили их на две группы, одной позволив спать только первую половину ночи, а другой – только вторую. Таким образом, обе группы спали равное (хотя и непродолжительное) время, однако первая группа окунулась в фазу глубокого медленного сна, а вторая застала фазу быстрого сна. Площадка для генерального сражения между двумя типами сна была подготовлена. Оставалось решить, какой сон принесет бóльшую пользу сохранению воспоминаний: глубокий и медленный или быстрый? Для фактологической, учебного типа памяти результат был ясен. Именно ранний ночной сон, богатый глубокими медленными фазами, выигрывал состязание с фазой быстрого сна на лучшее сохранение информации.

Исследования, проведенные в начале 2000‑х, в которых был применен несколько измененный подход, позволили сделать аналогичное заключение. После того как участники запомнили блок информации, им позволили заснуть на полных восемь часов и, естественно, все это время к их головам были прикреплены электроды. На следующее утро волонтеры выполнили тест на запоминание. Когда исследователи сопоставили промежуточные фазы сна с количеством сохранившейся информации, глубокий медленный сон снова одержал победу: чем больше испытуемому досталось глубокого медленного сна, тем больше фактов он помнил на следующий день. Действительно, если бы вы были участником такого опыта и я знал бы только одно: сколько времени вы пробыли в фазе глубокого медленного сна, я все равно смог бы с большой точностью предсказать, с каким результатом вы выполните предстоящий тест. Вот насколько взаимообусловленной может быть связь между сном и укреплением памяти.

С тех пор как ученые начали использовать МРТ‑сканирование, мы смогли заглянуть в глубины мозга испытуемых, чтобы определить, откуда эта информация извлекается до сна и после сна. Оказывается, что эти информационные блоки воспроизводились из разных локаций мозга, причем в разные периоды времени. Перед сном участники извлекали воспоминания из гиппокампа – краткосрочного и малонадежного хранилища информации. Но на следующее утро дело обстояло иначе. Воспоминания сместились. После ночи полноценного сна участники стали извлекать информацию из неокортекса, расположенного в верхнем слое полушарий мозга, – участка, который служит долгосрочным хранилищем фактологической информации, где она может храниться не только безопасно, но, возможно, и бесконечно.

По существу, во сне мы становимся участниками сделки по передаче собственности, которая происходит каждую ночь. Используя принцип длинноволнового радиосигнала, который переносит информацию на огромные расстояния, мозговые волны глубокого медленного сна выполняют функции курьерской службы, перенося блоки информации из временного хранилища (гиппокампа) в более надежное и постоянное место хранения (кору головного мозга). Таким образом, сон помогал поддерживать эти воспоминания в актуальном состоянии.

Сопоставьте все эти открытия с ранее описанными, касающимися начального запоминания, и вы поймете, что диалог между гиппокампом и корой головного мозга, происходящий в фазе медленного сна (с использованием сонных веретен и медленных волн), есть взаимообусловленный процесс. Благодаря переносу вчерашней информации из временного склада гиппокампа в долгосрочный и надежный сейф коры головного мозга вы просыпаетесь подготовленным к восприятию информационного потока нового дня. Этот цикл повторяется днем и ночью, освобождая склады краткосрочной памяти для запечатления новых фактов и пополняя постоянно обновляемый каталог прошлых воспоминаний. Ночной сон постоянно модифицирует информационную структуру мозга. Даже короткий двадцатиминутный дневной сон может помочь консолидации памяти, если содержит достаточно медленного сна[32].

Проведите такой же эксперимент с младенцами, маленькими детьми или подростками, и вы поймете, что фаза медленного сна всегда оказывает благотворное воздействие на память. Людям среднего возраста, от сорока до шестидесяти, глубокий медленный сон также помогает сохранять новую информацию. Но у пожилых при сокращении фазы глубокого медленного сна ухудшается способность к обучению и сохранению информации – это мы уже обсуждали.

Таким образом, на каждом этапе жизни человека наблюдается взаимосвязь между медленным сном и укреплением памяти. И не только у людей. Эксперименты, проведенные с участием обыкновенных шимпанзе, карликовых шимпанзе (бонобо) и орангутанов, показали, что после сна все три группы приматов лучше запоминали, куда экспериментаторы прятали еду [25]. Спустимся по филогенетической цепи ниже – к кошкам, крысам и даже насекомым – и сможем наблюдать ту же картину: безусловную пользу фазы медленного сна для поддержания памяти.

Несмотря на то что меня все еще поражает провидческое и недвусмысленное описание Квинтилианом того, что ученые доказали тысячи лет спустя, то есть благоприятного воздействия сна на память, я предпочитаю слова двух философов‑музыкантов своего времени – Пола Саймона и Арта Гарфанкела. В феврале 1964 года они сочинили об этом ночном событии ставшие теперь знаменитыми стихи, которые легли в основу песни «Звуки тишины» (The Sounds of Silence). Возможно, вы знаете эти стихи и слышали эту песню. Саймон и Гарфанкел приветствуют своего старого друга, темноту (сон). Они говорят о переходе событий дня в спящий мозг в форме незаметно подкрадывающегося видения – если угодно, в виде мягкой загрузки информации. Они прозорливо показывают, как хрупкие семена опыта бодрствования, посеянные в течение дня, теперь «прорастают» в мозг во время сна. И в результате этого процесса все вчерашние впечатления остаются при пробудившемся человеке на следующее утро. Защита воспоминаний с помощью сна – тема, сжато представленная в тексте этой замечательной песни.

Основываясь на самых последних данных, мы можем внести в текст Саймона и Гарфанкела небольшое, но важное дополнение. Сон не только удерживает ту информацию, которую вы успешно усвоили перед тем, как лечь спать («…и эти картины жизни, которые поселились у меня в голове, / Остаются со мной»)[33], но и спасает, казалось бы, утраченные воспоминания. Другими словами, поспав, вы сможете вспомнить то, что не могли вспомнить до сна. Сон действует словно служба ночного ремонта, восстанавливающая поврежденные кластеры на жестком диске компьютера. Благодаря этой службе утром вы просыпаетесь, восстановив утерянные было файлы и вырвав их из трясины забвения. Наверняка не раз после ночи крепкого сна вы могли радостно воскликнуть: «Я вспомнил!»

Сфокусировавшись на одном типе сна – медленной фазе, ответственной за сохранение фактологической информации и восстановление тех данных, что оказались под угрозой потери, – мы начали исследовать способы экспериментального усиления пользы сна для памяти. Успех был достигнут двумя способами: с помощью стимуляции сна и целевой реактивации памяти. Клинические последствия того и другого станут ясны, если рассматривать их в контексте психических заболеваний и неврологических нарушений, включая деменцию.

Поскольку сон выражается в образцах электрической волномозговой активности, подходы к стимуляции сна начались с операций в той же валюте – электричестве. В 2006 году немецкая исследовательская команда набрала группу здоровых молодых людей для новаторского эксперимента, перед которым на их головах спереди и сзади закрепили электроды. Вместо того чтобы снимать показания излучаемых мозгом во время сна мозговых волн, ученые сделали прямо противоположное: слабыми дозами электрического тока воздействовали на мозг испытуемых. Они терпеливо дождались момента, когда каждый участник эксперимента погрузится в фазу глубокого медленного сна, и стимулировали мозг разрядами тока, ритмически синхронизированными с импульсами медленных волн. Напряжение в электродах было настолько слабым, что волонтеры его не ощущали, и поэтому не просыпались[34]. Но все же эти разряды оказывали измеримое воздействие на сон.

В результате в подопытной группе благодаря такой стимуляции увеличился размер медленных волн, а количество сонных веретен выросло. В группе, не получавшей стимуляцию током, таких изменений отмечено не было. Перед началом эксперимента все участники выучили заданный список фактов. На следующее утро они выполнили проверочный тест, который показал, что благодаря электрической стимуляции испытуемые запомнили почти в два раза больше фактов, чем вторая группа испытуемых, не получавшая стимуляцию током. Нужно отметить, что стимулирование в фазе быстрого сна или во время бодрствования не давало памяти никаких преимуществ. Только стимуляция в фазе медленного сна, синхронизированная с собственным медленным, подобным мантре ритмом мозга, способствовала улучшению памяти.

Другие методы усиления мозговых волн во время сна в настоящее время активно разрабатываются. Одна из технологий заключается в том, что на спящего производится слабое акустическое воздействие. Подобные ритмичному движению метронома, эти похожие на тиканье звуки максимально синхронизируются с мозговыми волнами спящего человека, чтобы способствовать еще более глубокому сну. По сравнению с контрольной группой, участники которой спали без синхронизированного звукового фона, аудиостимуляция повысила мощность медленных мозговых волн и обернулась на следующее утро впечатляющим 40 %‑ным усовершенствованием памяти.

Прежде чем вы отложите эту книгу в сторону и начнете устанавливать над вашей кроватью динамик или отправитесь в магазин за электрическим стимулятором мозга, позвольте мне отговорить вас. Для обоих методов применим мудрый принцип «не пытайтесь повторить это самостоятельно». Некоторые создают собственные устройства для стимуляции мозга или покупают в интернете приспособления, которые не отвечают никаким нормам безопасности. В результате ошибок сборки или неверного подбора напряжения в ряде случаев отмечались ожоги кожи и временная потеря зрения. Громкие ритмичные звуки из динамика в изголовье выглядят менее опасными, но тем не менее также могут принести больше вреда, чем пользы. Когда в ходе вышеописанных исследований ученые запрограммировали аудиосистему воспроизводить звуки асинхронно с естественным пиком медленной мозговой волны, такое воздействие понижало, а не повышало качество сна.

Коллектив швейцарских исследователей, словно посчитав стимуляцию мозга звуковым воздействием недостаточно странной, решил подвесить кровати испытуемых к потолку лаборатории сна. К кроватям были прикреплены блоки, позволявшие раскачивать их с контролируемой скоростью и амплитудой. Волонтеры спали в этих кроватях, а исследователи записывали мозговые волны их сна. Половину спящих добровольцев, как только они входили в медленную фазу сна, начинали мягко раскачивать в кроватях; у второй половины, которая выполняла функцию контрольной группы, кровати оставались висеть неподвижно. Медленное раскачивание усиливало глубину сна, повышало качество медленных мозговых волн и более чем удваивало количество сонных веретен. Однако пока неизвестно, усиливали ли память такие раскачивания, поскольку соответствующих тестов исследователи не проводили. Тем не менее полученные результаты дают научное объяснение древней практике убаюкивания ребенка качанием вперед‑назад на руках или в колыбели.

Методы стимулирования сна многообещающи, но в то же время они имеют определенные ограничения, так как при улучшении запоминания информации они не предоставляют возможности ее выбора. То есть на следующий день обычно лучше запоминается все, что было усвоено перед сном. Все это несколько напоминает комплексный обед в ресторане, где вам принесут все указанные в меню блюда, нравятся вам они или нет. Большинство людей предпочитают иной вид обслуживания, вот почему в основном рестораны предлагают своим посетителям разнообразное меню, из которого вы можете выбрать и заказать лишь те блюда, которые вам по вкусу.

А что, если бы нечто подобное можно было проделывать со сном и памятью? Представьте: перед тем как лечь спать, вы перебираете всю полученную за день информацию и выбираете лишь ту, которую действительно хотели бы запомнить. Вы делаете свой заказ, затем засыпаете, зная, что ночью он будет обязательно выполнен. Проснувшись поутру, вы с удовольствием обнаруживаете, что ваш мозг за ночь насытился только выбранными блюдами, которые вы заказали по индивидуальному дневному меню. В результате вы смогли закрепить только те личные воспоминания, которые хотели бы сохранить. Это звучит как сюжет научно‑фантастического романа, но на сегодня это уже научный факт: такой метод называется целевой реактивацией памяти. И, как это часто бывает, настоящая история оказывается гораздо более увлекательной, чем вымышленная.

Перед сном мы показывали испытуемым на мониторе компьютера по‑разному расположенные картинки, например кошку внизу справа, или звонок наверху в центре, или чайник справа у верхней границы. Каждому участнику эксперимента нужно было запомнить не только сами предметы, но и их положение в пространстве. Испытуемым показывали сто таких объектов. После сна картинки с теми же объектами снова появлялись на экране, но теперь только в центре, некоторые из них волонтеры уже видели, другие возникали впервые. Исследуемые должны были решить, помнят ли они данный объект, и если да, то картинку с помощью мыши нужно было передвинуть на то место, где она появилась на экране впервые. Таким образом мы могли оценить, помнят ли испытуемые сам объект и насколько точно могут вспомнить его первоначальное расположение.

Но в этом эксперименте была интрига. При первой демонстрации объектов их появление на мониторе сопровождалось соответствующим звуком. Например, при появлении фотографии кошки раздавалось «мяу», а рисунок колокольчика озвучивался звонким «дзинь‑дзинь» – в общем, все зрительные объекты были маркированы подходящим по смыслу звуком. Когда вы заснете и погрузитесь в фазу медленного сна, экспериментатор, используя акустическую систему, установленную рядом с кроватью, начнет тихо проигрывать вашему спящему мозгу половину ранее услышанных звуков (пятьдесят из ста). Словно помогая направлять мозг на целевое усилие «найти и доставить», мы можем запустить выборочную реактивацию соответствующих индивидуальных воспоминаний, уделяя им первостепенное внимание при закреплении с помощью сна.

Когда на следующее утро вы приступите к выполнению теста, то, безусловно, сразу почувствуете замечательную точность вашей памяти, поскольку сможете вспомнить гораздо больше объектов, реактивированных во время сна с помощью звуковых подсказок. Обратите внимание, что вся сотня продемонстрированных перед сном объектов прошла через ваш сон. Однако, используя звуковые сигналы, мы избежали неизбирательной активации всего, что вы видели. Подобно цикличному повторению плей‑листа с вашими любимыми песнями в течение целой ночи, мы отбираем специфические кусочки информации вашего прошлого и старательно усиливаем их во время сна, используя персонализированные звуковые подсказки[35].

Уверен, вы способны представить бесчисленные варианты применения этого метода. В силу открывающейся перспективы вы можете почувствовать некий этический дискомфорт, поскольку у вас появится возможность написать и переписать в ваших воспоминаниях хронику собственной жизни или, что может беспокоить больше, – жизни другого человека. Эта моральная дилемма – дело далекого будущего, но если подобные методы будут совершенствоваться, то мы вполне можем с ней столкнуться.

 

Спать, чтобы забыть?

 

До сих пор мы обсуждали силу сна, которая помогает нам лучше запоминать информацию и предотвращать ее забывание. Однако в определенных обстоятельствах способность забывать может быть столь же важна, как и необходимость запоминания – как в повседневной жизни (чтобы забыть номер парковочного места, занятого на прошлой неделе, и помнить сегодняшнее), так и в клинических случаях (чтобы вычеркнуть из памяти мучительные, нервирующие воспоминания или стереть любое напоминание о пагубной зависимости). Более того, забвение полезно не только для удаления ставшей ненужной информации, оно высвобождает мозговые ресурсы, необходимые для сохранения нужных воспоминаний. Согласитесь, на аккуратном и свободном от беспорядка столе гораздо легче найти важные документы. Таким образом, сон помогает вам сохранить все важное, удаляя лишнее и бесполезное и тем самым позволяя быстрее вспоминать необходимую информацию. Другими словами, забвение – это цена, которую мы платим за то, чтобы помнить.

В 1983 году нобелевский лауреат Фрэнсис Крик, открывший спиральную структуру ДНК, всей мощью своего теоретического ума решил обратиться к теме сна. Он предположил, что функция сновидений в период быстрого сна состоит в удалении нежелательных или дублирующихся воспоминаний – тех, что он назвал «воспоминаниями‑паразитами». Это была увлекательная идея, но таковой она и оставалась почти тридцать лет, без какой‑либо официальной экспертизы. В 2009 году мы с одним молодым аспирантом подвергли эту гипотезу проверке. Результаты принесли немало удивительных открытий.

Мы разработали эксперимент, в котором снова использовали дневной сон. В полдень участники нашего исследования изучали длинный список слов, поочередно возникавших на мониторе компьютера. После каждого слова на экране появлялась большая зеленая буква R (remember) или большая красная буква F (forget), означавшие, что участник эксперимента должен был запомнить слово или забыть его. Нечто похожее происходит в школьном классе, когда учитель, рассказав о чем‑либо, обращает внимание учеников на необходимость запомнить эту информацию ради успешной сдачи экзамена или, наоборот, предлагает не обращать слишком много внимания на только что услышанное, поскольку на экзамене эта тема обсуждаться не будет. Мы делали то же самое, навешивая на каждое слово табличку «необходимо запомнить» или «можно забыть».

Затем половине участников позволили полтора часа вздремнуть, другая половина осталась бодрствовать. В шесть вечера мы проверили, насколько хорошо волонтеры запомнили предложенные слова. Мы предложили им, не обращая внимания на пометки «запомнить» или «забыть», ассоциирующиеся со словом, попытаться вспомнить как можно больше слов. Мы стремились ответить на вопрос: помогает ли сон в равной степени удержать в памяти все слова или, подчиняясь полученной во время бодрствования команде, основанной на пометках, фиксирует одни слова, отбрасывая другие?

Результат был очевиден. Сон в значительной степени, однако крайне выборочно, усиливал сохранность слов, помеченных значком «запомнить», и активно избегал фиксации слов, маркированных знаком «забыть». У группы бодрствовавших волонтеров не было отмечено столь впечатляющего анализа и выборочного сохранения воспоминаний[36].

Этот опыт дал нам почти неуловимый, но очень важный урок: сон гораздо разумнее, чем мы себе представляли. В противовес более ранним утверждениям, бытовавшим в XX и XXI веках, сон не предоставляет общего неспецифического (и отсюда максимально подробного) сохранения всей усвоенной вами в течение дня информации. Вместо этого он сортирует информацию, отбирая именно ту, которая в конечном итоге будет закреплена в памяти. Такую возможность сон получает, используя смысловые ярлыки, прикрепленные к этим воспоминаниям по ходу первичного запоминания или потенциально выявляемые во время самого сна. Многочисленные исследования показали аналогичную форму зависимой от сна избирательности памяти как во время дневной дремы, так и во время полноценного ночного сна.

Проанализировав записи сна добровольцев, отдыхавших днем, мы сделали еще одно открытие. В противоположность предсказанию Фрэнсиса Крика, не быстрый сон просеивал первоначальный список слов, отделяя те, которые необходимо сохранить, от тех, которые можно удалить. Скорее это был медленный сон и особенно самые быстрые сонные веретена, которые помогали разводить в стороны кривые запоминания и забвения. Чем больше этих веретен было у участника во время дневного сна, тем с большей эффективностью они усиливали элементы, помеченные для запоминания, и активно уничтожали предназначенные для забывания.

Остается неясным, как именно сонные веретена выполняют этот хитроумный трюк с памятью. По крайней мере, то, что нам удалось обнаружить, оказалось достаточно впечатляющим паттерном с перекрученной петлей активности в мозге, которая совпадала с отмеченными скоростными сонными веретенами. Активное взаимодействие осуществляется между временным хранилищем памяти (гиппокампом) и теми участками мозга (в лобной доле), которые определяют ценность информации и раздают ярлыки «это важно» и «это несущественно». Рекурсивная активность этих двух участков (памяти и преднамеренности), которая благодаря сонным веретенам отмечается от десяти до пятнадцати раз в секунду, может помочь объяснить влияние медленного сна на распознавательную способность памяти. Подобно фильтрам интернет‑поисковика или шопинг‑приложениям, веретена предлагают памяти предварительно отсортированную в соответствии с фильтрами лобной доли информацию из гиппокампа, предоставляя выбор сохранить необходимое и отбросить ненужное.

В настоящее время мы исследуем возможности овладения этим замечательным средством выборочного запоминания и забывания в работе с травмирующими или проблемными воспоминаниями. Эти исследования могут помочь воплощению идеи оскароносного фильма «Вечное сияние чистого разума», в котором герои с помощью специального устройства получили возможность стирать нежелательные воспоминания. Мне хочется верить, что удастся разработать эффективные способы выборочного ослабления или удаления отдельных воспоминани<