Самые ранние исследования смогли определить, что сон разделен на несколько стадий. Его важность была подчеркнута для таких процессов как обучение, творчество и поддержание здоровья. В том, что касается памяти, было доказано, что нейроны гиппокампа и коры головного мозга, работающие активно над выполнением конкретной задачи или участвующие в процессе обучения непосредственно перед сном, продолжают спонтанно активизироваться также и во время сна. В одном из экспериментов, проведенных с животными, им давали прослушивать два разных звука, каждый из которых был связан с поиском пищи: один звук указывал на то, что пища находится справа, а другой – на то, что она находится слева. Затем, когда животные спали, ученые определяли нейроны, активизировавшиеся во время поиска пищи, и воспроизводили один из звуков. Удивительно, что по возвращении животных на место, где их обучали устанавливать взаимосвязь между звуком и поиском еды, они сразу шли направо или налево, в зависимости от звука, который слышали во время сна.
Кроме того, современная нейробиология исследует все больше возможностей для изучения и описания того, что происходит с мозгом во время сна. Благодаря новым технологическим разработкам сегодня у ученых есть шанс сделать еще один шаг вперед, чтобы приоткрыть завесу тайны человеческих сновидений.
Одной из стадий сна, которая особенно поражает своим сходством по электроэнцефалографическим паттернам с временем бодрствования, является REM-фаза, или фаза быстрого движения глаз, уже упоминавшаяся нами ранее в других работах. Первоначально считалось, что это сходство связано исключительно с онейрической[4] активностью, присущей исключительно данной стадии. Сегодня мы знаем, что в других фазах сна, в которых не происходит быстрого движения глаз, мы также способны наблюдать сны, однако именно во время REM-фазы наиболее видно, насколько яркими могут быть переживания, испытываемые во сне, а также насколько наши сны сложны и полны сенсорных стимулов и различных эмоций. Но их трудно запомнить. На самом деле, если сон заканчивается до момента пробуждения, то мы не сможем его вспомнить. Все это выглядит крайне увлекательно, поскольку нам кажется, что мы погружаемся в какую-то параллельную реальность, когда оказываемся отключенными от окружающего мира.
Подобно тому как в Асклепионе врачеватели заботились о том, чтобы узнать содержание снов пациентов, современные ученые пытаются получить доступ к нему при помощи передовых технологий. Личный и частный характер сновидений осложняет процесс их изучения для науки, поскольку в первую очередь все упирается в пересказ и описание, предоставленное человеком, который этот сон увидел. Можно ли когда-нибудь будет узнать, что снилось людям, не прося их при этом рассказать о том, что они видели? Именно такая цель преследовалась в одном из исследований, опубликованном в престижном журнале Science. В ходе эксперимента ученые попросили человека, помещенного в томограф, заснуть, чтобы они смогли понаблюдать за его мозговой активностью. Как только ученые поняли, что человек видит сон, они разбудили его и попросили пересказать увиденное. Таким образом они взяли ключевые слова из описания и внесли их в компьютерную программу, созданную специально для того, чтобы связывать конкретные слова с определенной мозговой активностью, зафиксированной томографом. Позже программа могла читать мозговую активность человека во время сна, сопоставляя ее со словами, внесенными в нее ранее.
Исследователи предупреждают, что данная компьютерная программа еще далека от возможности полностью анализировать сны, но она находится на той начальной стадии разработки, которая позволяет лучше понять сновидения не только с точки зрения их функциональной роли, но и с точки зрения их содержания. Как то загадочное творение, некогда написанное Борхесом в его кругах руин:
Он увидел сердце трепещущим, теплым, таинственным, величиною с кулак, гранатового цвета в сумраке тела, безликого и бесполого. С усердием и любовью он грезил им четырнадцать светлых ночей. И с каждой ночью сердце виделось четче, яснее. Он не трогал его, а пока лишь смотрел, наблюдал, корректировал взглядом. Он ощущал это сердце, жил его жизнью то очень близко, то издали. К пятнадцатой ночи наметил пальцем артерию в легких, очертил в целом все сердце – внутри и снаружи. И остался доволен. Намеренно не заснул следующей ночью. Потом снова вернулся к сердцу, твердя имя одной из планет, и принялся воображать во сне все остальные главные органы. К концу первого года он дошел до скелета, до самых век. Наверное, самым хлопотным делом было создание массы волос. Он сотворил во сне целого человека, юношу, но тот не вставал, не говорил, не мог открыть глаз. Ночь за ночью видел он во сне юношу спящим.
Существуют ли инструменты, способные расширить возможности разума?
На протяжении многих лет люди стремились улучшить свои умственные способности. И они неустанно придумывали методы и инструменты для достижения этой цели. Одним из таких технологических достижений, сыгравших ключевую роль в истории человечества, несомненно, является письменность. Мы знаем, что письменная речь, как технология слова, изменяет наш мозг, оказывая влияние даже на его физическую форму. Было также доказано, что образование является основной защитой от дегенеративных процессов в мозге, развивающихся с годами и приводящих к деменции. Итак, существуют ли инструменты, которые были бы способны воздействовать непосредственно на мозг и позволили бы нам улучшить наши умственные способности?
Наука уже успела разработать некоторые сложные технологии по стимулированию мозга, которые используются для лечения специфических расстройств и заболеваний, а также целый спектр лекарственных препаратов, возникших в основном в результате клинических исследований и рассматриваемых впоследствии как способ укрепления внимания, памяти, сосредоточенности и когнитивных способностей здоровых людей. Кроме того, сегодня существуют препараты, чье воздействие на мозг может привести к улучшению сразу нескольких когнитивных показателей. Тем не менее необходимо помнить, что они имеют побочные эффекты.
Таким образом, одна из самых больших проблем связана именно с отсутствием достаточной информации о последствиях, которые может повлечь за собой медикаментозное лечение в долгосрочной перспективе. Порой немногочисленными являются свидетельства проявления побочных эффектов даже в краткосрочных временных рамках. Бывают также случаи, когда побочные эффекты затмевают собой возможный положительный эффект от лечения, что приводит к изменению оценки его целесообразности. Различные механизмы, включая так называемый «синаптический гомеостаз»[5], заставляют мозг адаптироваться к постоянным изменениям, к которым приводит медикаментозное лечение, обнуляя тем самым долгосрочный положительный эффект и оставляя пациента один на один с негативными последствиями.
Другая проблема связана с этическими дилеммами, возникающими вокруг решения, принимать подобные лекарственные препараты или нет, и принуждением, которое может возникнуть в этой связи. Например, если пациент отказывается принимать определенные препараты, он может сразу по нескольким параметрам оказаться в невыгодном положении по сравнению с теми, кто их использует.
С другой стороны, в академических кругах следует перенять опыт антидопинговых стратегий, применяемых в профессиональном спорте, чтобы гарантировать, что, к примеру, все студенты, сдающие экзамен, находятся в равных условиях. Необходимо также задуматься о доступности лекарственных препаратов. Если их потребление будет зависеть от покупательной способности людей, то здесь можно столкнуться с проявлением социально-экономического неравенства в его высшей степени.
Все становится еще сложнее, если речь заходит о детях и подростках, поскольку сегодня мы располагаем крайне скудными данными о том, как те или иные лекарственные препараты могут повлиять на развитие мозга, а также на индивидуальное и социальное развитие несовершеннолетних. Вот почему Американская академия неврологии наряду с другими организациями добилась введения запрета на использование препаратов, улучшающих когнитивные показатели, если только их необходимость не обусловлена серьезными заболеваниями мозга[6].
Все это еще раз доказывает, что образовательный процесс является наиболее эффективным когнитивным стимулятором (при этом не имеющим побочных эффектов). Кроме того, здоровый образ жизни, физические нагрузки, сон и хорошее питание имеют решающие значение для физического, умственного и когнитивного благополучия.
Мы говорили уже об этом и повторяем снова: необходимо, чтобы общество своевременно узнавало о новых достижениях и открытиях и активно участвовало в их обсуждении. От этого зависит не только наше настоящее, но и будущее последующих поколений.
Наслаждайся с умом настоящим, тогда прошедшее станет для тебя прекрасным воспоминанием и будущее не покажется устрашающим.
Каким будет мозг человека в будущем?
Мы могли наблюдать это на протяжении всей главы: ответ на данный вопрос не является легким и требует некоторых размышлений. Изучение того, что представляла собой эволюция нашего мозга, позволяет нам лучше понять человека как вид и предвосхитить некоторые из изменений, которые могут с нами произойти.
Одним из изменений, произошедших на протяжении всей эволюции, стало увеличение размера мозга с последующим ростом количества нейронов и связей между ними. Эволюцию мозга долгое время изучали на основании изменений размера черепа у человекообразной обезьяны, то есть у эволюционной ветви, которая породила человека в том виде, в каком мы его понимаем сегодня. Как было справедливо подмечено, по мере своего приближения к