Картинка в фазе медленного сна дает немалую пищу для размышлений. Активность участков мозга, отвечающих за возбуждение, снижается. То же происходит и с отделами, участвующими в поддержании мышечного тонуса. А вот для участков, занятых поиском и консолидацией воспоминаний, замедление метаболизма нехарактерно. Однако проводящие пути, которые переносят информацию между этими участками, перекрываются, изолируя их. Отделы, первыми реагирующие на сенсорную информацию, словно бы делают метаболическую остановку, но самые серьезные изменения происходят в нижних отделах мозга, которые консолидируют, связывают эти байты сенсорной информации и придают им смысл. Так что в фазе медленного сна мы имеем метаболически заторможенный, спящий мозг. И в этом есть смысл, так как именно в фазе глубокого, медленного сна происходит восстановление энергии. Об этом свидетельствует тот факт, что степень лишения сна совершенно не влияет на то, сколько вы потом в общей сложности проспите, зато служит хорошим показателем того, какова будет в это время продолжительность фазы медленного сна: очень активный мозг, или мозг, лишенный сна, склонен потреблять много энергии конкретного типа; продукт же распада этого вида обедненной энергии сигнализирует, что произошел сдвиг в сторону фазы медленного сна.
Совершенно другая картина возникает на стадии БДГ. В целом виден рост активности. В некоторых областях мозга метаболизм ускоряется даже сильнее, чем при бодрствовании. Отделы, регулирующие мышечный тонус, участки мозгового ствола, управляющие частотой дыхания и сердечных сокращений, — у всех них скорость метаболизма увеличивается. В лимбической системе, отвечающей за эмоции, в областях, занятых обработкой и запоминанием сенсорной информации, и особенно в тех, которые управляют зрением и слухом, тоже наблюдается рост.
В отделах же обработки зрительной информации происходит нечто неуловимое. В той части коры, которая обрабатывает первые биты этой информации, особого ускорения метаболизма не наблюдается, а вот в нижних отделах, занятых интеграцией простой зрительной информации, обнаруживается резкий сдвиг[74]. Как это может быть, когда ваши глаза закрыты? Это — сновидение (рис. 41).
Вот так оно примерно и возникает. Но в мозге происходит что-то еще, говорящее нам о содержании снов. В той его доле, которая называется лобной, или фронтальной, корой и о которой кратко упоминалось в предыдущей главе. Эта доля, непропорционально огромная у приматов, у человека эволюционировала последней и последней «взрослеет» сейчас. Именно в лобной коре проживает наше супер-эго. Начиная с приучения к туалету она помогает нам справляться не с простейшими, а с более трудными интеллектуальными задачами, например думать логически, последовательно, а не совершать разного рода когнитивные кульбиты. Именно лобная кора удерживает вас от убийства, когда кто-то вдруг вызывает у вас непреодолимое желание сделать это, не дает сказать, что вы думаете о чьем-то отвратительном наряде, а подсказывает хвалебные слова. Все это лобная кора проделывает, тормозя кипучую эмоциональность лимбической системы[75]. При повреждениях лобной коры человек становится «фронтально расторможенным» — говорит и делает то, о чем мы можем думать, но никогда не проявим. Во время стадии БДГ метаболизм лобной коры замедляется, лимбическая система растормаживается и пускается в самые диковинные фантазии.
Вот почему сны бывают так фантастичны — нелогичны, непоследовательны, сверхэмоциональны. Во сне вы способны дышать под водой, летать по воздуху, общаться телепатически; вы заявляете о своей любви к незнакомым людям, изобретаете языки, правите царствами, блистаете в мюзиклах Басби Беркли.
Таковы основные элементы и суть сна. Но для чего нужен сон? Ведь без него все умирают. Даже плодовые мушки. Наиболее очевидный ответ — чтобы иметь пространство, где мозг, работая на половинной скорости, мог бы создавать и пополнять запасы энергии. Мозг потребляет феноменальное количество энергии, чтобы проанализировать и гармонизировать все, что вы видите и делаете; составляя всего 3% от веса вашего тела, он нуждается почти в четверти энергии. Поскольку запасы за день несколько истощаются, требуется хорошая порция медленного сна, чтобы восстановить их (в основном речь идет о веществе, называемом гликогеном, который запасают также печень и мышцы)[76].
Некоторые ученые полагают, что сон нужен для охлаждения мозга, поскольку позволяет ему остыть от напряженной дневной работы, или для детоксикации. Поразительно, но спать необходимо еще и для того, чтобы видеть сны. Если в какую-то из ночей вам не удается поспать, то на следующую ночь, когда вы наконец засыпаете, стадия БДГ удлиняется, поскольку мозг считает, что у вас возник дефицит сновидений. В некоторых особенно зверских экспериментах, о которых мне и говорить-то неприятно, людей или животных лишают главным образом БДГ-сна, и объекты исследований слетают с катушек гораздо быстрее, чем когда их лишают такого же количества других фаз сна.
Таким образом, возникает вопрос: для чего нужны сновидения? Чтобы проработать нерешенные проблемы с матерью? Чтобы обеспечить вдохновение и сюжеты сюрреалистам и дадаистам? Или увидеть эротический сон с участием человека, в жизни вам малосимпатичного, а наутро общаться с ним как ни в чем не бывало? Ну, может быть. Заметное ускорение метаболизма на стадии БДГ, а также в некоторых самых заторможенных отделах мозга при бодрствовании, наводит на мысль о сценарии типа «пользуйся или потеряешь», когда сновидения служат чем-то вроде гимнастики для недостаточно используемых проводящих путей мозга.
Стало ясно, что сон играет важную роль в познании. Например, он может способствовать решению проблем. Это то самое знаменитое «утро вечера мудренее», когда на следующий день, едва раскрыв глаза, вы вдруг обнаруживаете решение. Нейробиолог Роберт Стикголд из Гарварда подчеркнул, что так решать проблему стоит, когда нужно через трясину бесполезных фактов пробиться к чувствам. По его словам, вы же, забыв номер телефона, не станете пытаться вспомнить его с помощью сна. Так вы поступите со сложной, неоднозначной проблемой.
Обе стадии—и медленного сна, и БДГ—играют определенную роль в формировании новых воспоминаний, консолидации информации предыдущего дня, даже той, которую вы подзабыли за день. В пользу этого говорит тот факт, что если вы днем натаскиваете животное на решение какой-то задачи и в эту ночь не даете ему спать, новая информация не консолидируется.
Доказано это было множеством разных способов, а вот интерпретация остается спорной. Как мы видели в предыдущей главе, стресс может нарушить консолидацию воспоминаний. Теперь мы подробнее разберем, почему лишение сна является стрессом. Возможно, лишение сна нарушает консолидацию воспоминаний просто из-за стресса, но не доказано, что обычно сон помогает этому. Однако характер нарушений памяти, вызванных лишением сна, отличается от особенностей нарушений, вызванных стрессом.
Другой тип доказательств основан на корреляциях. Чем больше новой информации поступает в мозг в течение дня, тем продолжительнее в ту ночь стадия БДГ. Кроме того, количество определенных стадий сна ночью свидетельствует, насколько хорошо новая информация будет вспоминаться на следующий день. Например, большое количество стадий БДГ за ночь свидетельствует о лучшей консолидации эмоциональной информации предыдущего дня, в то время как большое количество стадий 2 говорит о лучшей консолидации двигательных задач. Сочетание же большого количества стадий БДГ и медленного сна указывает на лучшее сохранение сенсорной информации. Некоторые ученые пошли дальше, сообщив, что о виде научения свидетельствует не просто сумма некоторых фаз сна, но и время, в которое они происходят: ранняя или глубокая ночь.
