Зачем мы спим

Сопоставьте все эти открытия с ранее описанными, касающимися начального запоминания, и вы поймете, что диалог между гиппокампом и корой головного мозга, происходящий в фазе медленного сна (с использованием сонных веретен и медленных волн), есть взаимообусловленный процесс. Благодаря переносу вчерашней информации из временного склада гиппокампа в долгосрочный и надежный сейф коры головного мозга вы просыпаетесь подготовленным к восприятию информационного потока нового дня. Этот цикл повторяется днем и ночью, освобождая склады краткосрочной памяти для запечатления новых фактов и пополняя постоянно обновляемый каталог прошлых воспоминаний. Ночной сон постоянно модифицирует информационную структуру мозга. Даже короткий двадцатиминутный дневной сон может помочь консолидации памяти, если содержит достаточно медленного сна[56].

Проведите такой же эксперимент с младенцами, маленькими детьми или подростками, и вы поймете, что фаза медленного сна всегда оказывает благотворное воздействие на память. Людям среднего возраста, от сорока до шестидесяти, глубокий медленный сон также помогает сохранять новую информацию. Но у пожилых при сокращении фазы глубокого медленного сна ухудшается способность к обучению и сохранению информации — это мы уже обсуждали.

Таким образом, на каждом этапе жизни человека наблюдается взаимосвязь между медленным сном и укреплением памяти. И не только у людей. Эксперименты, проведенные с участием обыкновенных шимпанзе, карликовых шимпанзе (бонобо) и орангутанов, показали, что после сна все три группы приматов лучше запоминали, куда экспериментаторы прятали еду[57]. Спустимся по филогенетической цепи ниже — к кошкам, крысам и даже насекомым — и сможем наблюдать ту же картину: безусловную пользу фазы медленного сна для поддержания памяти.

Несмотря на то что меня все еще поражает провидческое и недвусмысленное описание Квинтилианом того, что ученые доказали тысячи лет спустя, то есть благоприятного воздействия сна на память, я предпочитаю слова двух философов-музыкантов своего времени — Пола Саймона и Арта Гарфанкела. В феврале 1964 года они сочинили об этом ночном событии ставшие теперь знаменитыми стихи, которые легли в основу песни «Звуки тишины» (The Sounds of Silence). Возможно, вы знаете эти стихи и слышали эту песню. Саймон и Гарфанкел приветствуют своего старого друга, темноту (сон). Они говорят о переходе событий дня в спящий мозг в форме незаметно подкрадывающегося видения — если угодно, в виде мягкой загрузки информации. Они прозорливо показывают, как хрупкие семена опыта бодрствования, посеянные в течение дня, теперь «прорастают» в мозг во время сна. И в результате этого процесса все вчерашние впечатления остаются при пробудившемся человеке на следующее утро. Защита воспоминаний с помощью сна — тема, сжато представленная в тексте этой замечательной песни.

Основываясь на самых последних данных, мы можем внести в текст Саймона и Гарфанкела небольшое, но важное дополнение. Сон не только удерживает ту информацию, которую вы успешно усвоили перед тем, как лечь спать («…и эти картины жизни, которые поселились у меня в голове, / Остаются со мной»)[58], но и спасает, казалось бы, утраченные воспоминания. Другими словами, поспав, вы сможете вспомнить то, что не могли вспомнить до сна. Сон действует словно служба ночного ремонта, восстанавливающая поврежденные кластеры на жестком диске компьютера. Благодаря этой службе утром вы просыпаетесь, восстановив утерянные было файлы и вырвав их из трясины забвения. Наверняка не раз после ночи крепкого сна вы могли радостно воскликнуть: «Я вспомнил!»

Сфокусировавшись на одном типе сна — медленной фазе, ответственной за сохранение фактологической информации и восстановление тех данных, что оказались под угрозой потери, — мы начали исследовать способы экспериментального усиления пользы сна для памяти. Успех был достигнут двумя способами: с помощью стимуляции сна и целевой реактивации памяти. Клинические последствия того и другого станут ясны, если рассматривать их в контексте психических заболеваний и неврологических нарушений, включая деменцию.

Поскольку сон выражается в образцах электрической волномозговой активности, подходы к стимуляции сна начались с операций в той же валюте — электричестве. В 2006 году немецкая исследовательская команда набрала группу здоровых молодых людей для новаторского эксперимента, перед которым на их головах спереди и сзади закрепили электроды. Вместо того чтобы снимать показания излучаемых мозгом во время сна мозговых волн, ученые сделали прямо противоположное: слабыми дозами электрического тока воздействовали на мозг испытуемых. Они терпеливо дождались момента, когда каждый участник эксперимента погрузится в фазу глубокого медленного сна, и стимулировали мозг разрядами тока, ритмически синхронизированными с импульсами медленных волн. Напряжение в электродах было настолько слабым, что волонтеры его не ощущали, и поэтому не просыпались[59]. Но все же эти разряды оказывали измеримое воздействие на сон.