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

Рок Андреа

Андреа Рок опросила ученых, посетила научные лаборатории, занимающиеся исследованием сна и сновидений, выступила в роли подопытной крысы и перечитала массу научных работ, отчетов и прочих материалов о работе мозга, чтобы дать исчерпывающий ответ на вопрос, что происходит с нашим сознанием, когда мы спим. Из ее книги вы узнаете, почему по ночам наш мозг не отдыхает, как все остальное тело, и как он монтирует сны, почему мы помним лишь часть того, что нам снится, и могут ли наши сны помочь нам решить проблемы и отыскать креативные решения. И еще многое, многое другое…

Введение

Мне всегда было интересно: почему по ночам мой мозг не отдыхает, как все остальное тело, а трудится, творя искусственный мир, который кажется таким же реальным, как мир дневной? Я запоминаю сны не лучше, чем все прочие мои знакомые, но некоторые все-таки помню, и меня мучает любопытство: а что они значат, если вообще хоть что-то значат? Порою я просыпаюсь и не могу вспомнить, снилось ли мне что-нибудь, а порою то, что я видела во сне, помнится настолько ярко, что весь день потом словно окрашен этим сном. Сны про то, что я летаю, посещают меня пару-тройку раз в год, и они так будоражат! Но куда чаще моя ночная жизнь бывает испорчена классически тревожными снами о том, как я иду на экзамен по предмету, мне совершенно неведомому, или заваливаюсь на вечеринку, с запозданием заметив, что в моем наряде не хватает кое-чего существенного. Случаются также сны, в которых все идет наперекосяк — например, про то, что я сижу за рулем автомобиля, летящего по крутой горной дороге, а тормоза не работают или руль отваливается, или сны «преследования», в которых за мною гонится некий злобный тип или чудище. Но главное, что все эти ночные видения кажутся абсолютно реальными — от мелких деталей до переживаемых мною эмоций.

Разговаривая с друзьями, я обнаружила, что в моих снах нет ничего уникального — как и в моем по их поводу любопытстве. Особенно я была заинтригована, наткнувшись на работу известного физика Ричарда Фейнмана

[1]

, в которой он поднимал многие из волнующих меня вопросов. Фейнмана тоже интересовало, почему образы, предстающие в снах, выглядят такими настоящими и почему сопровождающие их ощущения ничем не отличаются от ощущений, которые я испытываю, когда не сплю. Ужас, который охватывает меня, когда мне снится, будто мои дети падают с обрыва или вываливаются из окна, настолько физически реален, что я просыпаюсь от того, что сердце мое колотится как безумное. Размышляя о том, что происходит с нашим сознанием, когда мы спим, Фейнман задает еще один невероятно интересный вопрос: «Что происходит с нашими мыслями, когда мы засыпаем? Вот вы все прекрасно понимаете, мыслите ясно, а потом что? Мысли обрываются внезапно, или их поток замедляется, замедляется и только потом замирает? То есть как именно выключается процесс мышления?» Работая над книгой, я узнала, что мысли вовсе не выключаются: они просто принимают другую форму. Фейнман сетовал на то, что так и не смог найти ответы на свои вопросы, потому что наука сном не очень-то интересуется. Однако благодаря проведенным в последние двадцать лет исследованиям некоторые ответы все-таки были найдены. Я встречала удивительные объяснения того, почему сны и смотрятся, и ощущаются как реальность, — объяснения, потрясающие не только сами по себе, но еще и говорящие о том, как работает мозг в период бодрствования. По правде говоря, то, что я узнала о работе мозга в эти шестнадцать «неспящих» часов, оказалось одним из самых волнующих результатов моего путешествия в мир нейробиологии.

Начав собирать материалы, я вскоре обнаружила, что люди науки просто не в состоянии прийти к единому определению такой простой, на первый взгляд, штуки, как сновидение. Одни описывают его как галлюцинаторные повествования, дополненные персонажами и сюжетом, которые случаются в основном в ту стадию сна, что носит название REM — rapid eye movement, или быстрый сон: само определение говорит о том, что во время этой стадии глазные яблоки спящего быстро двигаются под закрытыми веками. На другом конце спектра находятся исследователи, которые классифицируют всякую ментальную активность, происходящую во время любой стадии сна, как сновидение; некоторые даже считают, что определенные процессы, происходящие во время бодрствования, такие как, например, медитация, тоже следует относить к сновидениям.

Я месяцами опрашивала ученых, сама служила в лабораториях подопытной крысой, перечитала массу исследований, отчетов и прочих относящихся к данной теме материалов и пришла к выводу, что наиболее соответствует имеющимся у нас знаниям о сновидениях то определение, которое трактует их максимально широко. И я беру его в качестве рабочего определения. Вот оно: сновидение — это ментальный опыт, который мы получаем во время сна и который мы можем описать, когда наше сознание бодрствует. Некоторые сны относительно просты и прозаичны, другие можно назвать настоящими произведениями галлюцинаторного искусства. Конечно же, мы способны описать наш сон только либо когда нас разбудили в самом его разгаре, либо когда просыпаемся сразу по его окончании. И хотя большинства снов мы не помним, мы все же видим их каждую ночь. А исследования говорят, что сны оказывают влияние на последующий период бодрствования независимо от того, помним мы их или нет.

Я узнала, что ночью мозг поразительно активен, и не только когда подсовывает нам сценарий, согласно которому мы обретаем способность летать — сами по себе, без помощи аэроплана. Используя те же нейронные цепи, которые позволяют нам существовать в дневном мире, мозг, заступая в ночную смену, принимается выполнять грандиозный набор важных когнитивных задач. Например, когда мы только засыпаем, нам видятся некие лишенные сюжета образы, связанные с одной из важнейших функций, выполняемых мозгом по ночам. Он заново прокручивает все, что мы испытали в период бодрствования, дабы извлечь из этого опыта самое существенное, то, что будет отправлено в долговременную память, таким образом обновляя внутреннюю модель мира, которая руководит нашим дневным поведением. Далее вы прочтете о том, как мозг монтирует это яркое кинематографическое произведение, которое мы называем сновидением. Но вы также узнаете и об имеющей непосредственное отношение ко сну и столь же важной высокоуровневой мыслительной деятельности, которая каждую ночь происходит где-то за пределами нашего сознательного понимания.

Rockettes

[6]

, ЭЭГ и пирог с банановым кремом

Осенью 1951 года в похожей на средневековые казематы лаборатории Чикагского университета Юджин Асерински опутывал электродами своего восьмилетнего сына Армонда. Асерински намеревался записывать движения глаз и мозговые волны спящего Армонда. Асерински был в отчаянии. Он все поставил на этот эксперимент, эксперимент просто обязан был дать результаты, иначе он так и не получит вожделенной университетской степени и не найдет нормальной работы. Ему уже было тридцать лет, а он все числился в студентах: он прослушал такое количество университетских курсов, что мог претендовать на упоминание в Книге рекордов Гиннесса, но никаким дипломом, кроме аттестата об окончании средней школы, так и не обзавелся. Асерински буквально сражался за то, чтобы хоть как-то прокормить сына и беременную жену, ожидавшую его в нищей квартирке, где единственным источником тепла была пузатая керосиновая плита. Как ни посмотри, но он вряд ли годился на роль того, кто совершит открытие, перевернувшее научные представления о деятельности мозга во время сна, и положит начало исследовательской одиссее, которая позволит узнать, каким образом мозг совершает все свои действия — от обучения до управления настроениями.

И все же Асерински был непростым студиозусом: с раннего детства жизнь его была, мягко говоря, необычной. Он родился в Бруклине, мать умерла, когда он был еще ребенком, и его воспитывал отец — иммигрант-неудачник из России: по профессии отец был дантистом, но его истинным призванием стало освобождать собравшихся за карточным столом джентльменов от денежных знаков. Уже в начальной школе стало понятно, что Асерински невероятно смышленый мальчуган, потому отец взял его в партнеры. Они разработали сигнальную систему, с помощью которой обували простаков во время игры в пинокль. Поскольку игра обычно заканчивалась за полночь, Юджин часто пропускал школу. По правде говоря, треть учебного года его место за партой пустовало.

Но во времена Великой депрессии школьная администрация смотрела на прогулы сквозь пальцы, к тому же Юджин учился столь блестяще, что запросто перескочил через два класса. В пятнадцать лет он поступил в Бруклинский колледж, но затем перевелся в Университет Мэриленда, где ухитрился прослушать множество курсов — от испанского языка и литературы до зубоврачебного дела, однако диплома ни по одному из них не защитил, а когда началась Вторая мировая война, ушел на фронт.

После возвращения из Англии, где он служил подносчиком снарядов, Асерински перебрался в Балтимор и устроился социальным работником, чтобы прокормить жену и тогда еще двухлетнего сынишку. Но друзья все твердили, что он впустую тратит таланты, и Асерински подал документы в Чикагский университет, славившийся особым отношением к студентам, как говорится, «с проблесками». Асерински подходил по всем статьям. Позже этот худощавый темноволосый человек, с усиками в стиле Дэвида Нивена, всегда при галстуке — даже когда работал в лаборатории, — любил повторять, что сразу же после аттестата о среднем образовании получил степень доктора наук, перепрыгнув через прочие академические барьеры. Однако вернемся в Чикаго.

Записавшись в университет, Асерински обнаружил, что на тот момент единственным свободным научным руководителем на факультете физиологии был Натаниэл Клейтман — первый и единственный ученый в мире, который занимался исключительно сном. Как и Асерински, иммигрант из России, Клейтман (между прочим, он прожил 104 года) был настолько предан делу, что провел целый месяц в подземной пещере, чтобы выяснить, влияет ли отсутствие каких-либо внешних признаков времени на внутренние биологические часы и может ли из-за этого измениться суточный цикл человека — либо сократиться до 21 часа, либо растянуться до двадцати восьми. (Ответ: нет, в чем Клейтман и убедился на собственном опыте — наши внутренние биологические часы настроены на цикл сон-бодрствование продолжительностью от 24 до 25 часов.) Он служил сам себе подопытным кроликом в эксперименте по насильственному лишению сна, прободрствовав 180 часов подряд, и в результате пришел к выводу, что это может стать весьма эффективным методом пытки.