Пам’ятаю один день, коли моєму синові було десь тижні зо два від народження. Він — наш первісток, тому ми дуже хвилювалися, не знаючи, чи багато сил вимагатиме батьківство. Був чудовий день — він добре проспав усю ніч, прокидаючись лише кілька разів для годування, і кілька разів досить довго дрімав упродовж дня, дозволяючи нам також перепочити. Ми увійшли в певний графік. Моя дружина годувала сина, а я каністрами закуповував журавлиний сік, який вона вподобала після пологів. Син пудив у памперси як за командою і взагалі всією своєю поведінкою показував, наскільки він чудовий малюк. Усе було спокійно.
Увечері, після того як він заснув, ми зайнялися звичайними хатніми справами, почали мити посуд (уперше за кілька днів) і я взявся просторікувати про людську природу. «Знаєш, з немовлям цілком можна впоратися, просто треба все тримати під контролем. Треба працювати як команда, бути організованим, проявляти гнучкість». І так далі і тому подібне.
Тієї ночі наш син прокинувся і захотів їсти одразу після того, як ми заснули. Він вередував, засинав, лише коли я його заколисував, і тільки-но переставав — одразу ж просинався. Це божевілля тривало десь годину, доки його знову не треба було годувати. Тоді, після того як я поколисав його ще трохи, він випустив такий об’єм відходів у свій підгузок, що замастив не тільки свій комбінезончик, але й мене. Тоді зчинив несамовитий лемент, коли я його мив. Нарешті він спокійно заснув сам, без заколисування, на наступні 20 хвилин, бо потім знову треба було його годувати. Далі він знову забруднив уже чистий комбінезон, і тут ми виявили, що чистого дитячого одягу не залишилося, бо ми забули увімкнути прання.
Замість того щоб зробити щось корисне, я почав торочити в напівпсихотичному стані: «Так не можна, ми помремо, я серйозно, люди ПОМИРАЮТЬ від недосипання, так більше не можна, це фізіологічно доведено, ми всі ПОМРЕМО». Я змахнув руками, щоб підсилити ефект сказаного, і перекинув склянку з журавлиним соком, що голосно розлетілася на друзки. Це розбудило нашого сина, який уже спав, і ми всі троє залилися слізьми. Зрештою, він заспокоївся і проспав решту ночі як янголятко, тоді як я всю ніч знервовано сіпався, чекаючи, що він ось-ось прокинеться знов.
З цієї розповіді випливають дві основні теми цього розділу. Недосипання — це стресогенний чинник; якщо ви переживаєте стрес — вам важче заснути. Так, це жахливе зачароване коло.
ОСНОВИ СНУ
Якщо замислитися, сон — досить страшна річ. Третину свого життя ви просто відсутні, бовтаєтесь у якомусь підвішеному стані, все уповільнюється. За винятком того, що в певні моменти сну мозок активніший, ніж коли ви не спите,— він змушує ваші повіки смикатися, а також збирає докупи всі спогади за день і знаходить рішення вашим проблемам. За винятком часу, коли вам сняться сни, бо в цьому немає жодного сенсу. Або коли ви ходите чи говорите уві сні. Або пускаєте слину. А ще час від часу трапляються загадкові ерекції та оргазми.[75]
Дуже дивно. Що ж відбувається? Для початку слід сказати, що сон не є монолітним процесом, однорідним механізмом. Є різні типи сну — поверхневий сон (також відомий як 1-ша і 2-га стадії), коли ви легко просинаєтеся. Глибокий сон (також відомий як 3-тя і 4-та стадії або «повільнохвильовий сон»). Швидкий сон (коли цуценя дриґає лапами, а в нас обертаються очні яблука і сняться сни). Різні фази сну не просто існують, вони мають свою структуру, певну архітектуру. Усе починається з поверхневого сну, поступово переходить у фазу повільнохвильового сну, йде фаза швидкого сну, потім процес іде у зворотному напрямку і весь цикл повторюється заново приблизно кожні 90 хвилин (як ми дізнаємося з Розділу 14, щось порушує архітектуру сну під час глибокої депресії).
Не дивно, що в різні фази сну мозок працює по-різному. Це можна дослідити за допомогою магнітно-резонансної томографії (МРТ), вимірявши рівень активності різних ділянок мозку, доки учасники дослідження сплять. Збирають групу волонтерів, не дають їм спати жахливо довгий період часу, потім вони лягають у апарат МРТ, ви знову не даєте їм спати, щоб заміряти активність їхнього мозку в стані бадьорості, а тоді дозволяєте нарешті заснути.
Знімок мозку під час повільнохвильового сну чимало пояснює. Ділянки мозку, пов’язані з активізацією, уповільнюють свою діяльність. Те саме стосується і ділянок мозку, залучених до контролю за м’язовими рухами. Що цікаво, ділянки, задіяні в запам’ятовуванні та відтворенні спогадів, не надто знижують обмін речовин. Однак шляхи передачі сигналів до і від цих ділянок різко блокуються, ізолюючи їх. Частини мозку, які першими реагують на сенсорну інформацію, переживають щось на кшталт метаболічної зупинки, але більш різкі зміни відбуваються в нижніх ділянках мозку, які об’єднують та пов’язують між собою байти отриманої сенсорної інформації та надають їм значення. Отже, ми маємо мозок у бездіяльному, сплячому стані. Все логічно, бо саме у фазі повільнохвильового сну відбувається відновлення енергії. Це демонструється тим фактом, що ступінь недосипання пов’язаний не з загальною тривалістю вашого сну, а з тривалістю фази вашого повільнохвильового сну — надмірно активний мозок або ж мозок, який позбавляють сну, споживає дуже багато енергії певного виду; продукт розпаду цієї енергії є сигналом, який впливає на фазу повільнохвильового сну.
Зовсім інша картина спостерігається за фази швидкого сну. Відбувається підвищення активності. Деякі ділянки мозку стають навіть більш метаболічно активними, ніж коли людина перебуває у стані бадьорості. Частини мозку, які регулюють м’язові рухи, ділянки стовбура головного мозку, які контролюють дихання та серцебиття — усюди підвищується інтенсивність метаболізму. Це саме відбувається і у частині головного мозку, яка називається лімбічною системою і відповідає за емоції. Інтенсивність метаболізму підвищується і в ділянках мозку, залучених до роботи пам’яті та обробки сенсорної інформації, особливо тієї, що надходить із зорової та слухової систем.
У ділянках, які відповідають за обробку візуальної інформації, відбуваються дуже тонкі процеси. Особливого підвищення активності метаболізму у частині кори головного мозку, яка обробляє перші байти візуальної інформації, не спостерігається, на відміну від ділянок нижньої частини мозку, у яких узагальнюється проста візуальна інформація.[76] Як же це може відбуватися, якщо, на додачу до всього, у вас ще й заплющені очі? Вам просто сниться сон.
Це пояснює логіку формування візуальних образів у снах. Але у мозку відбувається ще дещо, що впливає на зміст сновидінь. Є така частина мозку, про яку ми коротко згадували в минулому розділі,— лобова частка мозку. Це найбільш нещодавно розвинена частина людського мозку, непропорційно велика у приматів, і серед усіх ділянок мозку повністю дозріває останньою. Лобова частка має найтісніший зв’язок з нашим над-Я. Починаючи від того, коли ми навчилися ходити на горщик, вона допомагає нам робити дедалі складніші речі, наприклад, думати логічно і послідовно, а не хаотично. Вона також не дозволяє нам убити когось, хто дуже нас дратує, або пожартувати про чиєсь жахливе вбрання, натомість вигадавши якийсь комплімент. Лобова частка дисциплінує людину, остуджуючи запал емоційної
Таким є механізм сну. Але навіщо взагалі спати? Без сну людина помре. Помирають навіть плодові мушки. Найбільш проста відповідь: мозок потребує періоду, коли він зможе працювати вдвічі повільніше задля поповнення запасів енергії. Мозок споживає феноменальні обсяги енергії, щоб допомогти вам у здійсненні ваших розрахунків або написанні симфонії,— його розмір становить лише 3 % від загальної маси вашого тіла, але потребує близько чверті всієї наявної енергії. Впродовж дня запаси енергії в організмі вичерпуються і для їхнього поповнення необхідні кілька годин міцного повільнохвильового сну (переважно накопичуються молекули глікогену, які також зберігаються у печінці та скелетних м’язах).[78]
Дехто припускає, що сон потрібен для зниження температури мозку, надаючи йому можливість охолонути після денної напруженої роботи, або ж для детоксикації мозку. Хай як дивно звучить, але ще однією значною причиною для сну є сновидіння. Якщо ви пропустите нічний сон і, зрештою, заснете наступної ночі, ви матимете довшу фазу швидкого сну, ніж зазвичай, бо ви нібито маєте дефіцит сновидінь. Деякі надзвичайно складні дослідження, на які мені навіть неприємно дивитися, пов’язані з позбавленням людей та тварин здебільшого саме фаз швидкого сну, і учасники цих експериментів злітають з котушок набагато швидше, ніж коли їм не дають проходити інші фази сну в такому ж обсязі.
Отже, так і напрошується питання, для чого нам сняться сни. Можливо, вони потрібні, щоб пропрацювати невирішені питання з матір’ю? Для того щоб сюрреалісти та дадаїсти мали чим заробити собі на життя? Для того щоб кохатися з людиною з реального життя, у якому вам навряд щось з нею світить, а потім дивно поводитися, стоячи поряд з нею біля кулеру в офісі? Ну, можливо, й так. Сильне підвищення метаболічної активності під час фази швидкого сну і в деяких найбільш загальмованих ділянках мозку після пробудження свідчать про застосування принципу «використовуй або втратиш», за якого сновидіння дають певне аеробне навантаження тим провідним шляхам головного мозку, які зазвичай недостатньо задіяні (наприклад, нейронна мережа мюзиклів Басбі Берклі, якою часто нехтують).
Чітко зрозуміло те, що сон відіграє важливу роль у когнітивній діяльності. Наприклад, сон може допомогти знайти вирішення якійсь проблемі. Це коли ми говоримо, що «з проблемою потрібно переспати», а тоді рішення раптом саме спадає нам на думку, коли ми продираємо очі вранці. Нейробіолог Роберт Стікґолд з Гарварду підкреслює, що цей вид вирішення проблем є наче дорогою до почуттів крізь трясовину непотрібних фактів. За його словами, ви не забуваєте номер телефону, а потім «спите» з цією проблемою, щоб його пригадати. Так відбувається, лише якщо ви маєте справді складну, комплексну проблему.
Фази повільного та швидкого сну також мають значення і для формування нових спогадів, узагальнення інформації, отриманої за день, навіть тієї, яку ви підзабули впродовж дня. Одним із доказів цього є той факт, що коли ви навчаєте тварину певній команді, а потім порушуєте її сон вночі, нова інформація не запам’ятовується. І хоча це було продемонстровано в безліч різних способів, інтерпретація цього факту залишається суперечливою. Як ми дізналися в останньому розділі, стрес може порушити процес запам’ятовування. І як ми дізнаємося зовсім скоро, недосипання є стресогенним чинником. Можливо, недосипання порушує процес запам’ятовування просто через стрес, що не доводить, що сон зазвичай сприяє процесу запам’ятовування. Однак механізм порушення роботи пам’яті, викликаний недосипанням, відрізняється від порушень, викликаних стресом.
Ще один вид доказів є корелятивним. Вважається, що якщо впродовж дня відбувається засвоєння великої кількості нової інформації, то вночі фаза швидкого сну подовжується. Більше того, тривалість певних фаз сну вночі впливає на те, наскільки добре ви зможете пригадати цю нову інформацію наступного дня. Наприклад, довга фаза швидкого сну вночі сприяє кращому засвоєнню емоційної інформації, отриманої попереднього дня, тоді як довга фаза 2 сприяє кращому засвоєнню нових рухів, а комбінація з тривалого швидкого сну та повільнохвильового сну допомагає краще запам’ятати сенсорну інформацію. Дехто висуває гіпотезу, що на ефективність певних видів навчання впливає не лише тривалість певних фаз сну, але й час, коли вони відбуваються,— ранньої чи пізньої ночі.
Ще одну групу доказів щодо твердження «сон сприяє запам’ятовуванню» вперше виявив Брюс Мак-Нотон з Університету Аризони. Як зазначалось у Розділі 10, гіпокамп відіграє ключову роль у роботі експліцитної пам’яті. Мак-Нотон зафіксував активність окремих гіпокампних нейронів у щурів, відзначивши особливо інтенсивну роботу деяких з них під час вивчення щуром нової експліцитної інформації. Тієї ночі, під час фази повільнохвильового сну, ці ж самі нейрони були знов надзвичайно активними. Вчений продемонстрував, що алгоритми активації гіпокампних нейронів, які відбуваються під час вивчення нової інформації, потім повторюються під час сну тварини. Томографія мозку людей показала аналогічні результати. Є навіть докази, що коли під час фази швидкого сну відбувається підсумовування отриманої інформації, то активуються гени, які допомагають утворювати нові зв’язки між нейронами. Під час повільного сну метаболізм на диво надзвичайно інтенсивний у ділянках на кшталт гіпокампу. Таке враження, що саме в цей час мозок знову і знову відпрацьовує нові алгоритми пам’яті, щоб добре їх закріпити.