Ложная память. Почему нельзя доверять воспоминаниям

Я обычно воспринимаю сон как досадную необходимость. Если бы я могла, я бы совсем не уделяла ему времени. Больше всего сон раздражает тем, что ученые даже не уверены, зачем он нам необходим. Все знают, сколько нужно спать – от 7 до 9 часов в сутки. Все знают, каково это – находиться в почти бессознательном состоянии и при этом видеть яркие галлюцинации. Все также знают, в каких обстоятельствах легче всего оказаться в этом состоянии – полная тишина, прохлада и темнота. Но зачем нам это? Простой ответ «чтобы отдохнуть и восстановиться» кажется откровенно неполным, ведь мы бы наверняка могли делать это, лежа на диване и не теряя сознания.

В обзорном исследовании 2015 г. биопсихологи Гордон Фелд и Сюзанна Дикельманн из Тюбингенского университета в Германии[109] пишут, что сон – это состояние «активной автономной переработки информации, необходимое для правильного функционирования механизмов обучения и памяти». Они также предполагают, что во время фазы глубокого сна мозг воспроизводит хранящиеся в памяти энграммы, будто заново проигрывая произошедшие за день события. Помимо всего прочего, они пишут, что так называемая «теория активной консолидации систем» может помочь нам понять связь между сном и памятью. Согласно этой теории во время так называемой фазы медленного сна усиливаются воспоминания, только что созданные наяву. Таким образом, по их мнению, сон помогает укрепить воспоминания в памяти путем повторного включения связей между нейронами и воспроизведения пережитого опыта, что помогает сохранить некоторые воспоминания надолго.

Нейробиолог Гордон Вэнг и его коллеги из Стэнфордского университета в исследовании 2011 г.[110] пришли к выводу, что сон особенно важен для того, чтобы снизить мозговую активность с того уровня, которого она достигает в течение дня, а также чтобы отключить некоторые из менее значимых связей и повысить производительность (упоминавшийся ранее нейрональный прунинг). Вэнг и его коллеги считают, что этот процесс позволяет нам сохранить следы самых важных воспоминаний и избавиться от менее значимых «посторонних шумов».

Еще один фактор, который помогает объяснить, зачем нашему мозгу нужно снижать активность посредством сна, – это его зависимость от глутамата. Большинство людей знают слово «глутамат» в значении «глутамат натрия», который добавляют в продукты питания и который имеет схожее химическое строение с глутаматом из нашего мозга. Глутамат – это один из самых часто используемых мозгом нейромедиаторов, который служит для открытия некоторых из основных каналов связи между клетками. Эти каналы позволяют поставлять в клетки кальций, который их активирует и создает необходимые условия для химического кодирования энграмм, что позволяет нам создавать и использовать информационные сети, необходимые для формирования сложных воспоминаний. Другими словами, выработка глутамата в мозге – это часть химического процесса, на основе которого происходит формирование воспоминаний. Большая часть этого глутамата остается в мозге до тех пор, пока тот его не переработает и не избавится от него во сне. Но несмотря на то, что глутамат нужен нам для генерирования воспоминаний, в больших количествах он может быть вреден. Его избыток провоцирует эксайтотоксичность, при которой клетки мозга повреждаются и гибнут в результате избыточной выработки кальция, вызванной гиперактивацией глутаматных рецепторов. По всей видимости, сон дает мозгу возможность избавиться от избытка произведенного глутамата, в сущности предотвращая саморазрушение нейронов.

Однако отнюдь не все процессы замедляются во время сна. В 2014 г. группа исследователей, в том числе Гуан Ян из Школы медицины Нью-Йоркского университета, обнаружили, что, если после обучения немного вздремнуть, ускоряется формирование дендритных шипиков[111], что считается одним из основополагающих процессов в формировании воспоминаний. Дендритные шипики – это крошечные бугорки на дендритах (соединениях между клетками мозга), напоминающие по форме дверные ручки. Именно на них располагается большая часть синапсов. В целом чем больше дендритных шипиков, тем лучше память. Янг и его коллеги выяснили это, проведя эксперимент, во время которого они заставляли мышей бежать по быстро крутящемуся барабану, приобретая новый моторный навык. Затем ученые заглянули в мозг мышей, заранее введя в него протеин, который заставлял задействованные клетки, отвечающие за моторику, светиться флуоресцентным желтым цветом, так что можно было отслеживать их рост. Ученые обнаружили, что мозг мышей, которым после эксперимента не давали спать, образовывал гораздо меньше дендритных шипиков, а значит, формировал более слабые воспоминания, чем мозг мышей, которым удавалось поспать.