Мозг во сне

Для озарений, которые происходят во сне, похоже, как раз и характерен такой нестандартный образ действий. «Во время фазы REM мозг действует без опоры на логику или эпизодическую память, нам не хватает веществ, необходимых для концентрации внимания, поэтому, похоже, мозг побуждает нас выходить за рамки привычных представлений, совершать своего рода мозговой штурм», — говорит Роберт Стикголд, ученый из Гарварда, который провел то знаменитое исследование с игрой «Тетрис». Физиологические условия фазы REM идеально подходят для формирования новых ассоциаций, таких, которые нам в бодрствующую голову обычно не приходят. «Когда вы днем едете в плотном потоке машин и какой-то тип вас вдруг подрезает, вы реагируете на такое хамство немедленно, — объясняет Стикголд. — Ваша мысль ведь не отвлечется вдруг на воспоминание о том, как вы когда-то танцевали деревенскую кадриль и какой-то тип постоянно путал фигуры, или о том, что этот, что вас подрезал, чем-то похож на актера… Или то был певец? Но стадия REM дает мозгу возможность отвлекаться сколько и куда ему будет угодно, при этом в безопасной обстановке».

Это непоследовательное создание значений может служить иллюстрацией того, как срабатывает в случае с мозгом теория хаоса — о чем писали в своем докладе Аллан Хобсон и его коллега по Гарварду Дэвид Кан. Теория хаоса появилась в 1970-х как новый метод осмысления моделей, существующих в том, что кажется на первый взгляд совершенно неупорядоченным, и он пригодился физикам, математикам, биологам и другим ученым. Этот метод позволил им использовать математические формулы и компьютерное моделирование в самых разных областях науки для понимания самых разных вопросов, начиная с того, как формируются облака и распространяются эпидемии, до сотворения Вселенной.

Этот метод понимания того, как работает мир, говорит нам, что все сложные системы стабилизируются, или самоорганизовываются, если их равновесие нарушается, и создается новый порядок. И самое незначительное изменение в исходных условиях сложной системы может стремительно и самым драматичным образом изменить ее конечное состояние. Эта концепция иллюстрируется примером, известным как эффект бабочки: незаметный ветерок, который сегодня создают в Калифорнии взмахи крыльев бабочки, может через несколько месяцев вылиться в бурю на другом конце света. О том же говорит и хорошо известный отрывок из стихотворения «Гвоздь и подкова» британского поэта Джорджа Герберта36:

Не было гвоздя —

Подкова

Пропала.

Не было подковы —

Лошадь

Захромала.

Лошадь захромала —

Командир

Убит.

Конница разбита —

Армия

Бежит.

Враг вступает в город,

Пленных не щадя,

Оттого, что в кузнице

Не было гвоздя.

Теория хаоса также говорит о том, что даже внутри кажущихся случайными и неорганизованными систем все равно существует вполне различимый порядок, созданный стремлением к самоорганизации. Мозг — это сложная, хаотичная система, и даже самое незначительное изменение сигнала на входе может в любой момент самым решительным образом изменить систему его работы. Недавние исследования больных эпилепсией, проведенные с использованием подходов, характерных для теории хаоса, показали, что припадки, наступление которые медики дружно считали непредсказуемыми, на самом деле можно предсказать. Они начинаются с крохотного скачка электрической активности, и то, что за ним следует, вполне предсказуемо. Когда ученые с помощью электроэнцефалограмм изучали мозговые волны больных, они этих предупреждающих признаков не видели. Но когда они для анализа мозговых волн стали использовать компьютерную программу, созданную на основе теории хаоса (этим занимались в Университете Аризоны), выяснилось, что можно с более чем восьмидесятипроцент­ной точностью предсказать начало приступа: это случается примерно через час после того, как в мозгу больного меняется электрический сигнал. Обнаружение такой модели в том, что кажется хаотичной работой мозга, позволит разработать такой тип лекарственного средства, который сможет предотвращать приближающийся приступ.

Принципы теории хаоса помогают разобраться и с тем, что представляют собою сновидения. В период бодрствования нейромодуляторы, такие как серотонин, по большей части усмиряют мозговой хаос, но в фазе REM физиологические изменения вводят мозг в хаотичное состояние, и, как считают Хобсон и Кан, яркие, сложные сновидения — это признак его самоорганизации. Единственными ограничениями являются внутренние воспоминания и следы недавнего опыта, но двери для всевозможных комбинаций образов и сюжетов остаются открытыми.

«Сновидение — возможно, самое творческое состояние сознания, при котором хаотичные, спонтанные рекомбинации когнитивных элементов создают новые информационные конфигурации: новые идеи. И хотя многие или даже большинство этих идей могут оказаться бессмысленными, некоторые все-таки окажутся очень полезными, поэтому время, которое мы тратим на сон, мы тратим далеко не впустую», — говорит Хобсон.