Дэниел Левитин – Организованный ум (страница 50)
Во многих случаях и при использовании самых разных форматов обучения эффективность серьезно увеличивалась после хорошего ночного сна, но не после такого же по продолжительности бодрствования[453]. Музыканты, разучивающие пьесу, демонстрируют гораздо более высокий уровень исполнения, если хорошо выспятся[454]. Студенты, которым не удалось быстро справиться с математической задачей, гораздо легче находят решение после полноценного сна, чем после такого же по продолжительности бодрствования[455]. Похоже, мозг продолжает осваивать новые концепции и знания, даже когда мы спим, и иногда это проявляется в сновидениях. Вероятность того, что мы справимся со сложной задачей, после качественного сна удваивается[456].
Многие из нас наверняка помнят, как и когда впервые попробовали собрать кубик Рубика. Зачастую мы после этого видели во сне разноцветные квадратики, которые кружились и щелкали. А на следующий день игра с кубиком шла гораздо успешнее: во сне мозг пытался сформулировать принципы игры, используя и осознанный опыт, и накапливающиеся в подсознании впечатления. Исследователи наблюдали и анализировали схожие процессы, изучая сны игроков в тетрис. Сами участники, особенно начинающие, регулярно сообщали, что им снилась игра, причем не конкретные ходы или комбинации фигур, а отдельные элементы[457]. Ученые предположили, что в результате формировался шаблон, с помощью которого мозг получил возможность систематизировать и хранить именно ту общую информацию, которая была необходима для успешной игры.
Подобная консолидация сведений происходит в мозге постоянно и тем активнее, чем больше мы занимаемся проблемой. Студенты, которые смогли решить задачу после хорошего ночного сна, в первый день не просто взглянули на нее, но упорно работали над поиском ответа, то есть сконцентрировались – и вернулись к этому на следующий день. Если вы станете вполуха слушать аудиоуроки французского, вряд ли назавтра вы сможете вспомнить грамматические правила или новые слова. Но если вы посвятите изучению языка хотя бы час в сутки, причем как следует сосредоточитесь и потратите достаточно сил и эмоций, во время сна мозг сможет продолжить работать с новой информацией. Именно поэтому таким эффективным оказывается изучение языка методом погружения: вы вкладываете силы и полностью вовлекаетесь в его освоение. Очевидно, что обычные уроки пару раз в неделю такого результата не дадут.
Сформулирую, возможно, самый важный принцип работы памяти: мы склонны лучше всего запоминать то, что нам по-настоящему ценно. На биологическом уровне происходит следующее: в мозге формируются нейрохимические маркеры, которыми отмечаются переживания, вызывающие эмоциональный отклик, и именно они чаще всего отражаются в снах.
В контексте улучшения работы памяти и изучения нового не все виды сна одинаково эффективны. Существуют два основных типа сна: так называемый быстрый сон (REM) и глубокий (non-REM); последний, в свою очередь, подразделяется на четыре стадии, каждой из которых присущ уникальный шаблон формирования мозговых волн. Во время REM мы видим особо яркие и живые сны. При этом возникают мозговые волны низкого напряжения, временно блокируются некоторые мышцы (благодаря чему вы вроде бежите во сне, но не падаете с кровати и не носитесь по дому), а глазные яблоки совершают быстрые движения, хорошо заметные даже при закрытых веках. Прежде считалось, что мы видим сны только на стадии REM, но теперь имеются доказательства того, что и в фазе non-REM возможны сновидения, хотя и менее яркие[458]. Схожие периоды наблюдаются у большинства млекопитающих, поэтому можно предполагать, что и они видят сны. При засыпании и в момент пробуждения порой возникают состояния, похожие на сон: человек может переживать нечто вроде коротких звуковых и визуальных галлюцинаций.
Считается, что на стадии быстрого сна в мозге реализуется наиболее глубокая обработка впечатлений: те самые объединение, совмещение и структурирование, о которых шла речь выше. Эта деятельность реализуется благодаря снижению уровня норэпинефрина и повышению уровня ацетилхолина и кортизола[459]. Во время фазы REM наблюдается преимущественно тета-волновая активность, что стимулирует формирование ассоциаций между отдельными зонами мозга[460]. Из этого следуют два любопытных вывода. Во-первых, мозг получает возможность формировать взаимосвязи и отмечать сходство между фактами и событиями, которого до этого мы могли и не замечать, за счет активации сознания и подсознания. Именно этот процесс позволяет ассоциировать облака с зефиром или осознавать, что в композиции Фалько Der Komissar используются те же музыкальные приемы, что и у Рика Джеймса в Super Freak. Во-вторых, судя по всему, именно поэтому мы видим сны, в которых замеченные сходства и аллюзии реализуются самым причудливым образом. Во сне вы едите зефир, а он внезапно взлетает в небо и превращается в облако; смотрите телевизор и видите, как Рик Джеймс ведет «Форд Фалкон» (по странной прихоти мозга Фалько превращается в «Фалкон»); идете по улице, которая вдруг приводит в совершенно незнакомый город или вовсе становится рекой. Все эти искажения – результат работы мозга по анализу возможных взаимосвязей между отдельными концепциями и объектами. И прекрасно, что все это происходит, пока мы спим, иначе наше восприятие реальности оказывалось бы слишком ненадежным.
Во время сна случается и еще одно искажение реальности – искривление времени. Нам может казаться, что мы видим долгий сон, полный деталей, минут на тридцать, а то и больше, а на самом деле он длится не больше минуты. Просто когда мы спим, наши внутренние часы идут не так интенсивно, как во время бодрствования (они тоже в известном смысле засыпают), и точность их работы снижается.
Считается, что переход от быстрого сна к глубокому реализуется благодаря деятельности ГАМК-ергических нейронов в стволе головного мозга: они же – ингибиторы префронтальной коры. Ученые полагают, что эти и некоторые другие группы нейронов действуют как переключатели, переводя нас из одной фазы в другую[461]. Нарушение деятельности этой зоны мозга приводит к радикальному сокращению продолжительности быстрого сна; нарушения деятельности других областей могут приводить к увеличению длительности ночного отдыха.
В нормальном случае цикл сна человека длится 90–100 минут. В среднем около 20 минут приходится на быстрый сон, а оставшиеся 70–80 – на глубокий, хотя в течение ночи продолжительность фаз может меняться. Бывает, что вначале быстрый сон длится лишь 5–10 минут, а к середине ночи или к утру увеличивается в рамках цикла до 30 минут[462]. В основном консолидация воспоминаний происходит за первые два часа в фазе глубокого сна, а также за последние 90 минут утреннего быстрого сна[463]. Вот почему алкоголь и медицинские препараты (в том числе и снотворное) могут вызывать нарушение работы памяти: во время критически важного первого цикла сна человек находится под действием этих веществ. По этой же причине негативно сказывается на работе памяти и недостаток сна: последние и очень важные 90 минут человек либо вовсе не спит, либо спит не полностью. Компенсировать потерю сна невозможно. Его недостаток после напряженного учебного дня препятствует реализации в мозге процессов, связанных с усвоением знаний, причем эффект наблюдается даже через три дня и две ночи хорошего сна[464]. Дело в том, что, когда мы пытаемся выспаться на следующую ночь или через несколько дней после того, как плохо спали, возникают аномальные мозговые волны и реализуется попытка синхронизации цикла сна с физиологическим циркадным ритмом.
Сон служит важнейшим элементом нейронного метаболизма[465]. Результаты проведенных в 2013 году исследований показывают, что, помимо функции консолидации информации, сон необходим для установления и поддержания обменного баланса в клетках мозга. Подобно тому как ранним утром по улицам города проезжает мусоросборщик, в глиально-лимфатической системе мозга ночью реализуются обменные процессы, обеспечивающие вывод токсичных отходов, которые накапливаются во время бодрствования[466]. Как мы говорили в главе 2, сон не захватывает сразу весь мозг: когда одни его зоны спят, другие бдят, в силу чего мы действительно можем спать наполовину или недостаточно глубоко. Если вам случалось оказываться в ситуации, когда вы никак не можете вспомнить что-то совсем простое или внезапно делаете нечто странное, к примеру за завтраком наливаете сок в тарелку с хлопьями, а не в стакан, это может быть результатом того, что часть мозга спит. Или вы думаете о слишком большом количестве разных вещей сразу, и система внимания перегружена.
Мы можем чувствовать сонливость по нескольким причинам. Во-первых, двадцатичетырехчасовой период, в течение которого световой день сменяется ночной темнотой, стимулирует выработку нейрохимических веществ, одни из которых необходимы для поддержания организма в бодром состоянии, а другие, наоборот, способствуют быстрому засыпанию. Солнечный свет раздражает зрительные рецепторы сетчатки глаза; активизируются супраоптическое ядро[467] и шишковидное тело – небольшая железа у основания черепа, размером с рисовое зерно. Примерно через час после наступления темноты шишковидное тело начинает выработку нейрогормона под названием мелатонин, под действием которого мы ощущаем сонливость (и мозг погружается в состояние сна).