Хлопок одной ладонью - Николай Кукушкин

Согласно одной влиятельной теории, сон – это оборотная сторона синаптической пластичности15. Принципиально при работе мозга синапсы могут становиться сильнее или слабее. Но сильнее они становятся гораздо чаще – грубо говоря, каждый раз, когда по ним пробегает ток16. Я представляю себе этот процесс образно, как «разогрев» нейронов: чем больше они работают, тем сильнее «раскаляются» и тем активнее продолжают работать. Поэтому в течение дня, впуская в мозг сигналы от органов чувств, мы постоянно усиливаем себе разнообразные синапсы, перерабатывающие эту информацию. Продолжаться так до бесконечности не может, потому что рано или поздно все синапсы усилятся до такой степени, что между ними не будет никаких различий, и в результате мы ничего не будем понимать и ничего не будем запоминать. Наш мозг как бы потеряет способность отделять адекватные интерпретации реальности от неадекватных. Человек, который очень долго не спит, начинает видеть галлюцинации17.

Чтобы избежать такой ситуации, мы спим. Во сне происходит процесс, обратный дневному «разогреву» нейронов и синапсов: они постепенно «остывают». Сила синапсов и возбудимость нервных клеток снижаются. То есть во сне мы забываем то, что запомнили за день. Хитрость заключается в том, что запоминаем мы конкретно, а забываем равномерно. Синапсы, усиленные в течение дня, после крепкого сна становятся слабее, но остаются при этом сильнее окружающих синапсов. Суммарная сила синапсов после сна возвращается к исходному состоянию, но относительная сила, или вес синапсов, продолжает определяться вчерашними впечатлениями[40].

В результате с каждым суточным циклом мозг постоянно забывает то, чем не пользуется, но продолжает удерживать в своей синаптической конфигурации ту информацию, которая ему нужна. Это напоминает ленту новостей в социальных сетях: активные посты держатся на вершине, тогда как при отсутствии активности они рано или поздно теряются в глубинах интернета и в конце концов окончательно забываются. Поэтому, кстати, запоминание работает гораздо лучше, если материал повторять перед сном, «разогревая» нужные синапсы перед тем, как сон проедет по мозгу «остужающим» катком.

Вообще говоря, описанное относится только к «медленному сну» – наиболее универсальному типу сна, который, судя по всему, встречается у всех животных, обладающих нервной системой, включая даже медуз. Такой сон – это плата за способность мозга запоминать информацию. У млекопитающих же есть еще один тип сна, «быстрый», который обычно перемежается с «медленным» несколько раз за ночь.

Эта фаза сна формально называется фазой «быстрых движений глаз» (rapid eye movements, или REM). С точки зрения того, что при этом происходит в мозге, «быстрый сон» больше похож на бодрствование, чем на обычный, «медленный» сон. Именно на этой стадии мы видим сны.

Фактически, REM-сон – это симуляция бодрствования с отключенными органами чувств и мышцами. И сон в целом, и сновидения в частности помогают запоминать, но по-разному. Если функция медленного сна состоит в предотвращении перенасыщения мозга информацией, то функция быстрого сна – в безопасном офлайн-тестировании полученных знаний22. В «виртуальном режиме» можно обнаружить и опробовать новые сочетания и обобщения информации независимо от их текущей значимости и безопасности. Во сне можно сколько угодно раз упасть в пропасть или быть съеденным хищником – наяву же такое срабатывает максимум однажды.

Самая красноречивая иллюстрация эволюционного происхождения REM-сна – это собственно быстрые движения глаз. Дело не в том, что человеку во сне зачем-то нужно двигать глазами. Дело в том, что человек во сне делает все то же самое, что он делает во время бодрствования, просто большинство сигналов, которые он при этом посылает в мышцы, активно подавляются23. В патологических ситуациях, когда это подавление плохо работает, спящие люди ходят и разговаривают, а кошки охотятся на мнимых мышей. В норме мы этого не делаем, потому что эволюция парализует нам мышцы на время сновидения. Смысл такого паралича очевиден: животное-лунатик будет легкой добычей даже для самого ленивого хищника. Сон и без того крайне опасное занятие, поэтому единственный шанс его пережить – это лежать тихо и без движения. В нашем теле есть только одна группа мышц, которая своими движениями нас никак не выдает. Это мышцы глаз. Их эволюция просто оставляет в покое, точнее наоборот – в движении.

Что пророчит телефон

Итак, мозг постоянно меняется под влиянием того, что он делает. Удачно соединенные нейроны подавляют конкурирующие сигналы и возвышаются за их счет. Начав с более или менее случайных комбинаций в раннем детстве, нейроны с годами оптимизируют свою синаптическую конфигурацию, «обрезая» неактивные, ненужные или неправильные контакты. Более тонкая настройка этой конфигурации происходит ежедневно, когда одни синапсы за время бодрствования усиливаются, а другие только угасают во время сна. Таким образом, в мозге постепенно цементируются предпочтительные каналы мышления, по которым протекают сигналы от глаз, ушей или кожи. Со временем мозгу уже не нужно разворачивать по каждому поводу борьбу конкурирующих интерпретаций: ему достаточно мельчайшего сигнала о чем-то знакомом, чтобы привести в действие адекватное обобщение. Первые ноты знакомой песни мгновенно превращаются в мелодию, тогда как песни из чужих культур зачастую кажутся набором звуков. Выражения лиц прохожих не производят на нас впечатления, тогда как в лицах близких мы можем прочитать целый роман о дрогнувшей брови. Пятна Роршаха из абстрактной чернильной размазни превращаются в экзотических птиц или лужи крови – в зависимости от того, какой канал мышления вам привычнее.