Мозг во сне

Результаты этого исследования, опубликованного в 2001 году, стали ключевым компонентом постоянно растущего массива научных данных, указывающих на то, что активность мозга во время фазы быстрого сна необходима для консолидации памяти19. Современные исследования, однако, указывают на то, что это происходит не только в стадии REM, но и в других стадиях сна. Засыпание, медленный сон, фаза быстрого сна — все они играют различные роли в образовании специфических типов воспоминаний, они также могут взаимодействовать в сложной хореографии, необходимой для кодирования информации ради длительного ее хранения. Время, которое мы проводим во сне, — это время, необходимое для включения в ткань памяти новых воспоминаний, и не только потому, что мозг свободен от насущных задач, например решения того, как увернуться от мчащегося на тебя грузовика, но потому что в это время изменяется уровень химических веществ, циркулирующих в мозгу, и происходят физиологические изменения, создающие идеальные условия для реорганизации и укрепления памяти.

Чтобы понять, как влияет на поведение человека та информация, которая обрабатывается мозгом во время сна, нам следует внимательнее присмотреться к тому, как вообще работает память. Прежде всего отбросьте всяческие представления о том, что воспоминания — это нечто вроде ментальных видеозаписей всего, что вам пришлось пережить, хранящихся в центральной файловой системе мозга. Любой наш новый опыт — изучение новой компьютерной программы, велосипедная прогулка в лесу, разговор за обедом с друзьями — сначала хранится в гиппокампе, похожей на подкову структуре в центре мозга, которая повернута наружу и связана с миндалевидным телом, которое, в свою очередь, отвечает как за нашу первичную эмоциональную реакцию, так и за то, какими эмоциями окрашены наши воспоминания. Гиппокамп принимает от органов чувств и от этих эмоциональных цепей всю информацию, касающуюся нашего опыта, и служит своего рода центром обмена информацией, необходимой для построения памяти.

Чтобы опыт закрепился в памяти, информация из гиппокампа должна быть обработана высокоуровневой процессинговой системой неокортекса, где ее сравнивают с ранее закодированным опытом и оценивают. В процесс консолидации также входит отбрасывание того, что мозг считает несущественным. Нобелевский лауреат Фрэнсис Крик и его коллега Грэм Митчисон выступили с теорией о том, что на самом деле мы «видим сны, чтобы забывать». После получения в 1962 году Нобелевской премии за открытие структуры ДНК20 Крик заинтересовался природой сознания. В сферу его интересов, естественно, попал и процесс сновидения, и в 1983 году он предположил, что во время сна память действительно консолидируется и реорганизуется. Согласно выдвинутой Криком и Митчисоном теории «обратного обучения», этот процесс реорганизации памяти включается с помощью хаотичной стимуляции переднего мозга стволом головного мозга. Лишняя информация и не имеющие большого значения мысленные ассоциации, которые подцепили нейронные сети, уходя прочь, появляются в сновидениях, и этим объясняется их причудливый, странный характер. «Ради оптимизации хранения и извлечения воспоминаний мозг должен проделать работу, которая в компьютерном мире называется сборкой мусора, очисткой жесткого диска. Избавление от несущественных фактов и неверных ассоциаций помогает консолидировать те факты, которые важны для будущего поведения. Вот почему эта теория обратного обучения представляется одним из вариантов объяснения того, что фаза быстрого сна необходима для консолидации памяти», — объясняет Кристоф Кох, сотрудник Крика.

Рабочая память состоит из информации, которая присутствует в сознании в данный момент, — это либо только что обретенные знания, либо то, что мы на какой-то срок извлекли из долговременной памяти. Однако наша способность сознательно удерживать информацию в этом недолговечном буфере обмена удивительно ограничена. Если кто-то назовет вам произвольную серию чисел и тут же попросит вас их повторить, вы вряд ли способны удержать их все в памяти и, словно попугай, сможете повторить не более семи цифр за раз — столько, сколько обычно содержится в телефонном номере.