Кто мы такие? Гены, наше тело, общество

Когда испытуемые погружались в глубокий медленный сон, наблюдаемые изменения кровотока были вполне объяснимы. Области мозга, связанные с возбуждением (известные как ретикулярная активационная система), и зоны, связанные с сознательным контролем мышц, отключились. Интересно, что кровоток и метаболизм в зонах, занятых в консолидации и извлечении воспоминаний, не слишком замедлился. Однако пути, по которым информация идет к этим зонам и от них, полностью выключились, оставив их в изоляции. Области мозга, первыми реагирующие на сенсорную информацию, тоже показали что-то вроде метаболического отключения, а еще более серьезные изменения произошли в последующих зонах мозга, которые интегрируют и связывают байты сенсорной информации, придавая им значение. В результате мы получили метаболически бездействующий, спящий мозг.

Пока ученые выжидали у сканера, спящие испытуемые переходили в стадию быстрого сна. И тогда картина менялась. Показатели метаболизма по всему мозгу резко подскакивали. Рост наблюдался в корковых и подкорковых зонах, управляющих мышечными движениями, в зонах ствола мозга, контролирующих дыхание и сердцебиение. Увеличивалась активность и в лимбической системе – области мозга, связанной с эмоциями; и в областях, связанных с памятью и обработкой сенсорной информации, особенно со зрением и слухом.

Тем временем в зонах обработки зрительной информации происходили неоднозначные изменения. В первичной зрительной коре особого роста не наблюдалось, зато был большой скачок во вторичных зонах, которые интегрируют простую зрительную информацию. Первичная зрительная кора связана с самыми первыми ступенями обработки информации, например когда в поле из светлых и темных пикселей выявляется линия. Вторичные зоны – интеграторы, которые превращают линии в предметы, лица, обстановку. Обычно активность во вторичных зонах не растет без роста в первичных. Другими словами, когда вы бодрствуете, вы не можете перескочить к сложной картине, минуя первичный уровень анализа. Но быстрый сон – особый случай, там вы не пользуетесь зрением. И все начинается со вторичной интеграции зрительных образов. Браун с коллегами выдвинули убедительное предположение, что именно так и создаются образы сновидений.

Получается, в стадии быстрого сна во множестве зон мозга повышается метаболизм. В некоторых областях его показатели даже выше, чем в бодрствующем состоянии. А теперь обратимся к исключению, в котором, кажется, и кроется секрет сновидений, – к области мозга под названием префронтальная кора. Во всех зонах, связанных с лимбической системой, кроме префронтальной коры, метаболизм в стадии быстрого сна усилился. Но в префронтальной коре показатели поднялись только в одной из четырех зон. Остальная часть коры оставалась на минимуме метаболической активности, достигнутом во время медленного сна. Это любопытно, учитывая функции префронтальной коры. Человеческий мозг, по сравнению со стандартным мозгом млекопитающих, обладает многими уникальными свойствами. Пути для входящей сенсорной информации и исходящей моторной имеют точную настройку, позволяющую исполнять виртуозные пассажи на фортепьяно. Лимбическая система дает невиданную для млекопитающих способность: сексуальную восприимчивость самок в течение всего репродуктивного цикла, а не только при овуляции. Обширная кора создает симфонии, алгебру и философию, а необычайно многочисленные связи коры и лимбической системы наделяют нас отвратительным человеческим свойством – способностью к самокопанию, доводящему до депрессии.

Тем не менее, наверное, самая потрясающая особенность человеческого мозга – степень развития и мощь префронтальной коры, области, которая остается метаболически заторможенной во время быстрого сна. Префронтальная кора играет центральную роль в самодисциплине, в откладывании вознаграждения «на потом», в управлении импульсивными позывами. Это часть мозга, которая удерживает вас от громкой отрыжки во время свадебной церемонии. А если серьезно, она не дает недоброй мысли стать обидным словом, жестокой фантазии – непоправимым действием.

Неудивительно, что у других видов животных префронтальная кора работает не так активно. То же самое у детей; она созревает последней; ей нужно несколько десятилетий, чтобы включиться полностью. У агрессивных социопатов снижена метаболическая активность в префронтальной зоне. Повреждения префронтальной коры, например после некоторых видов инсультов, приводят к развитию «лобного синдрома». Человек может впасть в апатию или ребяческое дурачество, стать гиперсексуальным или сверхвраждебным, грязно ругаться или обсуждать непристойные темы.

Браун и его коллеги обнаружили, что во время быстрого сна бо́льшая часть префронтальной коры отключена и не может обеспечивать цензуру, которой она занимается, когда мы не спим, а области сложной переработки сенсорной информации, связанные с эмоциями и памятью, в это время крайне активны.