пер-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 системы292. 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.
Рис. 41. Альфредо Кастанеда. «Наш сон» (деталь), 1999
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 мушки293. 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)294.
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 познании295. 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.
Другого рода доказательства того, что «сон помогает консолидировать воспоминания», были впервые получены Брюсом Макнафтоном296 из Аризонского университета. Как мы видели в главе 10, центральную роль в эксплицитном научении играет гиппокамп. Макнафтон зафиксировал активность отдельных нейронов гиппокампа у крыс, выявив те, которые стали особенно активны, получая новую эксплицитную информацию. В ту ночь в фазе медленного сна особенно активны были те же самые нейроны. Пойдя дальше, он показал, что паттерн активизации нейронов гиппокампа, имеющий место при обучении, повторяется и когда животное спит. Томография мозга человека в аналогичных условиях продемонстрировала то же самое. Имеются и доказательства того, что, когда консолидация происходит на стадии БДГ, активизируются даже гены, которые помогают формировать новые связи между нейронами. В фазе медленного сна уровень метаболизма гиппокампа остается удивительно высоким. Все выглядит так, словно во время сна мозг снова и снова прокручивает эти новые паттерны воспоминаний, консолидируя их и расставляя по местам.
Удивительно, но хотя лишение сна и нарушает процесс познания, одному виду научения оно все же способствует, как продемонстрировала в своих недавних работах одна моя аспирантка, Илана Хэйрстон. Предположим, перед вами стоит малопривлекательная задача — научиться перечислять названия месяцев в обратном порядке как можно быстрее. Почему это будет трудно? Потому что вы будете постоянно сбиваться на привычное перечисление в нормальном порядке, как делали всю свою жизнь; предыдущий, выученный до автоматизма вариант задачи служит помехой новой задаче. Кому удалось бы преуспеть?
Тому, кто так и не научился автоматически перечислять январь, февраль, март и т.д. именно в этом порядке. Если вы лишите сна некоторых крыс и дадите им крысиный эквивалент этой задачи, они справятся с ней лучше, чем контрольные животные. Почему? Потому что в их памяти нет автоматически заученного ранее варианта задачи, который сейчас вторгался бы в новый вариант.
Итак, теперь мы знаем, каковы механизмы сна и что ему способствует. Перейдем к стрессу.
Лишение сна как стрессовый фактор297
По мере того как мы соскальзываем в фазу медленного сна, в нашей системе стрессовой реакции кое-что происходит. Для начала выключается симпатическая нервная система и активизируется более спокойная автономная парасимпатическая нервная система. Кроме того, снижается уровень глюкокортикоидов. Как говорилось еще в главе 2, КРГ является гормоном гипоталамуса, который действует на переднюю долю гипофиза и вызывает там секрецию АКТГ, который, в свою очередь, действует на надпочечники, заставляя их вырабатывать глюкокортикоиды. Некоторые гипоталамические механизмы контроля секреции гормонов в гипофизе состоят из «акселератора» и «тормоза» — рилизинг-фактора и ингибирующего фактора. Долгие годы доказательства того, что именно гипоталамус вырабатывает «ингибитор кортикотропина» (ИК), который тормозит секрецию АКТГ, препятствуя действию КРГ, были буквально под боком. Никто толком не знает, что представляет собой ИК и существует ли он в действительности, но есть некоторые вполне достаточные доказательства того, что ИК является химическим продуктом мозга, помогающим войти в наиболее глубокую фазу медленного сна (так называемый «фактор дельта-сна»298). Так что засыпайте глубоким сном — и секреция глюкокортикоидов отключится.
И наоборот, во время БДГ-сна, поскольку вы мобилизуете всю эту энергию для создания диковинных образов и сновидений, которые просматриваете, быстро двигая глазами, симпатическая нервная система снова включается и секреция глюкокортикоидов возрастает. Но учитывая, что ночной сон считается хорошим, когда состоит в основном из фаз медленного сна, система стрессовой реакции на период сна тоже преимущественно выключена. Это видно при сравнении животных, которые ведут ночной или же дневной образ жизни (то есть спят, как и мы, в темное время суток).
Примерно за час до пробуждения уровень КРГ, АКТГ и глюкокортикоидов начинает расти. Это происходит не только потому, что даже выход из сонного состояния представляет собой мини-стресс, требующий мобилизации некоторой энергии, но и потому, что увеличивающийся уровень этих гормонов стресса играет важную роль в завершении сна.
Так что лишите себя сна — и уровень гормонов стресса не понизится. Более того, он еще и возрастет. Увеличивается уровень глюкокортикоидов — и активизируется симпатическая нервная система; а это соответствует всему, о чем шла речь в предыдущих главах: снижается уровень гормона роста и различных половых гормонов. Лишение сна, безусловно, стимулирует секрецию глюкокортикоидов, хотя, по результатам большинства исследований, и не в такой значительной степени (конечно, если лишение сна не затягивается надолго; однако «постулируется, что этот рост [в ответ на продолжительное лишение сна] обусловлен стрессом умирания, а не потерей сна», как сухо отмечается в одной журнальной статье).