Ночь — неудачное время для многих видов животных, в том числе и для человека. Зрение не позволяет свободно ориентироваться, холод требует больших затрат энергии для поддержания температуры тела, соответственно, возрастает общая уязвимость. Поэтому возник способ — просто переждать это неблагоприятное время, пережить его в состоянии «низкого энергопотребления». Как писал Флойд Блюм, сон существует для того, чтобы «помешать нам бродить в потемках и натыкаться на вещи». Аналогичным образом сформировался механизм зимней спячки, распространенный, например, у медведей. Но раз уж сон возник, то естественно, что эволюция придумала ему дополнительную нагрузку. Природа не терпит пустоты. Во время сна мозг продолжает работать, и работать с пользой.
У здорового человека сон начинается с первой стадии медленного сна, которая длится 5-10 минут. Затем наступает 2-я стадия, которая продолжается около 20 минут. Ещё 30-45 минут приходится на период 3-4-й стадий. После этого спящий снова возвращается во 2-ю стадию медленного сна, после которой возникает первый эпизод быстрого сна, который имеет короткую продолжительность — около 5 минут. Во время быстрого сна глазные яблоки очень часто и периодически совершают быстрые движения под сомкнутыми веками. Если в это время разбудить спящего, то в 90% случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении. Вся эта последовательность называется циклом. Первый цикл имеет длительность 90-100 минут. Затем циклы повторяются, при этом уменьшается доля медленного сна и постепенно нарастает доля быстрого сна, последний эпизод которого в отдельных случаях может достигать 1 часа. В среднем при полноценном здоровом сне отмечается пять полных циклов.
Принято считать, что во время сна мозг перерабатывает полученную за день информацию. Попробуем сделать несколько предположений относительно того, что это может быть.
Изменение приоритета опыта. Мудрость
Мир меняется. Нельзя дважды войти в одну реку. Внешнее повторение событий не гарантирует повторения результата. Приобретая опыт, мы не гарантированы от того, что завтра он может оказаться бесполезен. В этих условиях меняющейся реальности оптимальное поведение достаточно очевидно. Если что-то повело себя не так, как раньше, то надо ориентироваться на новый опыт, а не упорствовать в следовании старым традициям. Иначе говоря, опыт, полученный сегодня, должен учитываться сильнее, чем пусть и больший, но более старый опыт. Спустя некоторое время новый опыт должен стать старым, и свежий опыт, если он появится, должен получить над ним приоритет. Удобный момент, чтобы осуществить такое изменение приоритета, – это время сна. Проснувшись наутро, мы по-другому смотрим на вещи. Возможно, что описанное – одна из причин этого.
Общая целесообразность не гарантирует, что такой механизм будет оправдан каждый раз. И это мы можем ярко наблюдать в жизни. Человек даже в ситуациях полностью эквивалентных, когда старый опыт не потерял актуальности, формирует поведение с приоритетом нового опыта. История учит, что история ничему не учит. Представьте человека, который регулярно ходит в казино. Весь его предыдущий опыт оценивает вероятность выигрыша. Эта оценка в пользу казино. Человек решается на новую игру, как правило ограничивая себя по сумме или размеру ставки. Игра приносит ему новый опыт. Это новый опыт реальных игр и новый опыт виртуальных фантазий. Поскольку игра и фантазии вокруг нее сильно эмоционально насыщены, то такой новый опыт активно вытесняет старый. Человек играет так, как будто все, что было раньше, уже неважно и не имеет значения.
Приблизительно в этом направлении можно искать объяснение мудрости. Под умным поведением мы понимаем такое, которое всецело учитывает своеобразие текущей ситуации и позволяет добиться оптимального результата. А мудрыми мы называем решения, которые диктуются не сиюсекундными мотивами, а формируются с полноценным учетом всего жизненного опыта. Возможно, когда говорят «утро вечера мудренее» — это надо понимать буквально.
Умный знает, как выйти из сложной ситуации, а мудрый знает, как в неё не попасть. Когда умный ищет оптимальные стратегии для игры на рулетке, мудрый просто не ходит в казино.
Оптимизация обобщений
Ночью можно сделать общий анализ приобретенной за этот день памяти и попробовать улучшить качество работы обобщений. Каждый школьник знает, что если повторить материал вечером, то утром он воспроизводится значительно лучше. Если вечером все могло путаться, то утром материал как будто «разложился по полочкам». Многие проблемы, которые вечером казались сложными и запутанными, наутро выглядят значительно понятнее и четче, мы значительно легче выделяем в них основные мотивы.
Упоминавшийся нами ранее Альваро Паскуаль-Леоне в начале 1990-х годов с помощью транскраниальной магнитной стимуляции картировал двигательную кору слепых в процессе их обучения азбуке Брайля. Он установил, что карта коры, соответствующая указательным пальцам, используемым для чтения, изменяется по мере возрастания скорости чтения. Измерения проводились по пятницам, после пяти дней обучения, и по понедельникам, после двух дней отдыха. Пятничные замеры показывали существенное увеличение площади карты за дни обучения, замеры в понедельник показывали, что карты возвращались к своему исходному размеру. Так продолжалось шесть месяцев упорного обучения, затем началось их медленное увеличение, которое закончилось к девятому месяцу.
Сны
В природе нет ничего случайного. Если мы видим сны, значит, за этим стоит некая целесообразность. И она легко находится. Есть свободное время, почему бы не занять мозг виртуальным моделированием. Сны – это прокручивание теоретически возможных ситуаций с целью получения опыта, который будет определять наше поведение, если мы в такие ситуации попадем. Сны, так же как и вообще наши фантазии, обычно касаются наиболее актуальных для нас в данный момент тем.
В 1984 году Алексеем Пажитным был придуман тетрис. Вскоре эта игра стала безумно популярна, и многие часами укладывали падающие фигуры на дно стакана. Практически все игравшие отмечали, что видели сны, в которых шел бесконечный тетрисный марафон.
Современные приборы позволяют регистрировать активность отдельных участков мозга, чем и воспользовались нейробиологи Мэтью Уилсон и Брюс Мак-Нотон. Они вживили в мозг крыс импланты, позволяющие регистрировать активность нейронов, и пустили животных бегать от кормушки к кормушке по замкнутому маршруту. Когда крысы проходили разные участки маршрута, у них активировались разные клетки гиппокампа — структуры мозга, ответственной за пространственную память. Активность разных «клеток места» так тесно соотносилась с физической локализацией крысы, что исследователи могли следить за перемещением животных по маршруту просто наблюдая за тем, какие клетки в данный момент работают. Когда крысы набегались и заснули, экспериментаторы продолжали записывать активность «клеток места» и обнаружили, что клетки возбуждаются в прежнем порядке, как если бы крысы во сне продолжали бегать по тому же лабиринту.
В 2005 году Мэтью Уолкер из Гарвардской медицинской школы просил добровольцев печатать на клавиатуре бессмысленные последовательности, такие как 4-1-3-2-4. После сна движения пальцев становились более быстрыми и координированными, но люди не просто быстрее печатали, особенно преуспели испытуемые в печатании тех последовательностей, которые вначале давались им труднее всего. Мозг всю ночь «гонял» их память по этим последовательностям, и в результате к моменту пробуждения они лучше всего и запомнились. Мало того, исследования Уолкера показали, что те участники его эксперимента, которые выспались, при выполнении задания значительно меньше задействовали участки своего мозга, ответственные за сознательные усилия, но активнее — те зоны головного мозга, которые обеспечивали более быстрые и точные удары по клавишам.
У меня есть любимый способ «ленивого мышления». Перед тем как заснуть, я размышляю над очередной загадкой, ставлю мозгу задачу. Утром, буквально в первые минут пять — десять после пробуждения, мысль возвращается к поставленной задаче, и мозг непринужденно выдает готовый ответ. Обычно это происходит, когда я бреюсь. Со временем, видимо, потому, что я становлюсь все ленивее, мне это нравится все сильнее. Подозреваю, что таким образом написана большая часть этой книги. Единственный недостаток метода в том, что качество результата сильно зависит от правильности постановки вопроса и погруженности в тему, то есть наличия тех знаний, из которых можно сконструировать правильный ответ. Но я работаю над тем, что бы это преодолеть…