Хлопок одной ладонью. Как неживая природа породила человеческий разум

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.

Этот процесс оптимизации мозга отдаленно напоминает формирование рек. Вода, собирающаяся зимой в горах, весной тает и стекает вниз. Изначально ее потоки случайны – вода не стремится попасть в море кратчайшим путем, а просто следует гравитации. Но пролившись в определенном направлении, вода чуть-чуть подтачивает камень, по которому течет. В следующем году вода потечет по этим подточенным каналам уже с большей вероятностью. Чем чаще она течет по одному и тому же каналу, тем сильнее она его точит и тем более выраженным становится русло реки. Мозг подобен системе рек и ручейков, по которым, точа свой нервный камень, течет сенсорная информация. Есть в нем и полноводные потоки с гранитными берегами, есть и маленькие, мимолетные струи, чье русло все время меняется.