Мозг во сне. Что происходит с мозгом, пока мы спим

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 ДНК[20] 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.

Когда мы удерживаем информацию в памяти, происходит следующее: в группе связанных между собой нейронов возникает определенный паттерн импульсов, который объединяет все элементы именно этого специфического воспоминания. Когда это воспоминание «проигрывается» заново, оно реактивирует паттерн импульсов тех же самых нейронов, и это приводит к анатомическому изменению, благодаря чему связи между нейронами укрепляются, и с каждым новым «проигрыванием» воспоминания они становятся все сильнее. И, закрепившись таким образом, эти поначалу кратковременные воспоминания переходят в долговременную память. Больные, чья память пострадала из-за повреждений мозга, говорят, что самыми хрупкими оказываются недавние воспоминания — то, что они узнали или пережили за дни, недели или месяцы до того, как мозг был поврежден. А вот более давние воспоминания почти не страдают, потому что у них было больше возможностей для консолидации. Чем чаще реактивируются воспоминания, тем глубже они впечатываются. И спустя какое-то время — а оно может занимать и несколько дней, и годы — воспоминания становятся закодированными в неокортексе, и для того, чтобы вызвать их к жизни, гиппокамп уже не нужен.

Мы формируем два основных типа памяти. В процедурной (ее еще называют имплицитной) памяти хранятся знания о том, как что-либо делать, например, как ездить на велосипеде. То, что содержится в такой памяти, и сохраняется в ней, и может быть из нее извлечено без нашего сознательного участия. Например, нам не надо напрягаться и вспоминать, как следует ставить одну ногу перед другой для того, чтобы ходить, или сознательно обдумывать, каким пальцем нажимать определенную клавишу на клавиатуре компьютера, раз мы уже научились набирать текст. То есть мы консолидировали в памяти эти умения и навыки. Точно так же, учась говорить, мы бессознательно впитываем правила грамматики.

Многие психологи считают, что какие-то события могут активировать ранние детские воспоминания как воспоминания процедурные и повлиять на наше поведение, даже если эта активация произошла без нашего сознательного участия. Предположим такую ситуацию: родители уехали на чью-то свадьбу и оставили малыша с тетушкой Агатой. Так уж случилось — самолеты не летали или произошло еще что-то непредвиденное с транспортом, — но им пришлось задержаться на пару дней.

Маленький мальчик впервые расстался с родителями, и неудивительно, что он испытывал горе и беспокойство. Осознанных воспоминаний о тех днях у него не сохранилось, но потом, когда к ним являлась с визитом тетя Агата, он испытывал необъяснимую дрожь в коленках при ее виде: эта реакция была основана на процедурных воспоминаниях, связанных с тетей Агатой.