Зачем мы спим. Новая наука о сне и сновидениях

В процессе анализа всплесков активности сонных веретен было отмечено, возможно, более значимое явление – потрясающе стабильная петля электрического тока, пульсирующего через мозг, которая повторялась каждые 100–200 миллисекунд. Эта пульсация связывала временную кладовую гиппокампа с гораздо более крупным долгосрочным хранилищем коры головного мозга (аналогичным жесткому диску)[53]. В этот момент мы стали свидетелями электрической транзакции, происходящей в условиях конфиденциальности сна, во время которой фактологическая информация переносилась из временного хранилища гиппокампа в стабильные склады коры головного мозга. Осуществляя это действие, сон чудесным образом освобождал гиппокамп, обеспечивая временное хранилище информации большим объемом свободного пространства. Участники исследования просыпались с восстановленной возможностью заполнять новой информацией гиппокамп, переместив зафиксированные в памяти вчерашние впечатления в постоянное и более безопасное хранилище. Запоминание новых фактов могло продолжиться.

Мы и другие исследовательские группы не раз повторили этот эксперимент и пришли к тем же самым результатам: чем больше сонных веретен возникает за ночь в мозге человека, тем больше за эту ночь восстанавливается способность к запоминанию.

В своей недавней работе на эту тему мы вернулись к вопросу старения. Мы обнаружили, что люди старшего возраста (от шестидесяти до восьмидесяти лет) не способны генерировать сонные веретена в той же степени, как это делают более молодые. У пожилых участников исследования наблюдался 40 %-ный дефицит активности сонных веретен. Это наблюдение позволило нам предположить: чем меньше сонных веретен возникает в мозге пожилого человека в конкретную ночь, тем труднее ему будет на следующий день втиснуть в гиппокамп новые факты. Ведь за прошедшую ночь он так и не смог освободить хранилище краткосрочной памяти. Кроме того, наша группа выяснила: чем меньше веретен производил мозг пожилого человека в конкретную ночь, тем ниже на следующий день оказывалась у него способность к запоминанию, тем труднее давалось ему запоминание предложенных нами фактов. Очевидная связь сна и способности к обучению – еще одна причина, по которой традиционная медицина должна более серьезно относиться к жалобам пожилых пациентов на нарушения сна, и этот факт заставляет исследователей, в том числе и меня, искать новые, нефармакологические средства улучшения сна у людей преклонного возраста.

Более широкую общественную значимость имеет то обстоятельство, что концентрация веретен медленного сна особенно высока в часы позднего утра и вкраплена между долгими периодами быстрого сна. Если вы спите шесть часов или меньше, то не позволяете мозгу восстановить способность к обучению, что обычно происходит с помощью сонных веретен. Вооружившись этими данными, я в следующих главах хочу задать простой вопрос: разумно ли так рано начинать занятия в школе и прерывать именно эту столь насыщенную веретенами фазу сна?

Спите ночью после учебы

Вторая безусловная польза сна для памяти проявляется после учебы и заключается в нажатии кнопки «сохранить», которое помогает сберечь вновь созданные файлы. При этом сон встает на защиту недавно приобретенной информации, объединяя ее и вырабатывая иммунитет к забывчивости. То, что сон запускает процесс консолидации памяти, было признано давно, и, возможно, эта его способность считалась одной из древнейших функций сна. В письменных источниках об этом впервые упоминается в записках римского ритора Квинтилиана (35–100 н. э.):

Любопытный факт, природа которого не очевидна, состоит в том, что временной промежуток, равный одной ночи, значительно повышает силу памяти… Какова бы ни была причина, по которой невозможно вспомнить о чем-либо в данный момент, все забытое легко вспоминается на следующий день, и само время, которое, как правило, считается причиной забывчивости, на самом деле укрепляет память[54].