Парадокс упражнений - [40]
Легко сообразить, что сон — это прежде всего про мозг. За последние десятилетия ученые бессонными ночами ломали головы над загадкой, чем выгоды сна для мозга перевешивают его издержки. Одно очевидное преимущество носит когнитивный характер: сон помогает нам закреплять в памяти важные впечатления, а также синтезировать и складывать их в целостную картину. Каким бы волшебством это ни казалось, когда мы спим, мозг сортирует полученную информацию, раскладывает по полочкам, а затем анализирует. Мне тоже случается испытать это чудо, когда я засиживаюсь допоздна, стараясь проникнуть в суть какого-то сложного явления (например, как сон влияет на мозг). Чем дальше за полночь, тем хуже я соображаю, тем больше путаницы в голове, и я сдаюсь и отправляюсь на боковую. А наутро все непонятности, как по мановению волшебной палочки, встают на свои места, образуя целостную картинку. Что же произошло в моей голове, пока я спал?
Мы лучше поймем, чем сон помогает нашему мышлению, если учтем, что с эволюционной точки зрения единственная выгода от памяти в том, что она помогает нам в будущем эффективнее строить линию поведения[155]. Предположим, зебра увидела, как охотник с ружьем застрелил ее полосатую сестрицу. Это жуткое событие поможет ей тотчас же умчаться прочь, только если она вспомнит о нем, когда в следующий раз увидит человека с ружьем. Но чтобы познавательная способность хорошо срабатывала, живому существу надо сортировать все приобретенные за день впечатления, отбрасывать те, что не имели последствий, закреплять важные в памяти и уяснять их смысл[156]. Эти функции мозг обычно выполняет во время сна, что подтвердили остроумные эксперименты, когда ученые применили сенсоры, чтобы заглянуть в мозг участников до, во время и после сна (или после того, как их лишили сна)[157]. Днем мы сохраняем воспоминания в особом отделе мозга, называемом гиппокампом, а работает он по принципу центра краткосрочного хранения информации, как USB-флеш-накопитель. Далее, во время NREM-сна, мозг сортирует накопившиеся за день воспоминания, отсеивает множество ненужных (например, цвет носков мужчины, сидевшего рядом в подземке), а важные отправляет в центры долгосрочного хранения, расположенные вблизи поверхности мозга. Очевидно, что мозг также маркирует воспоминания ярлычками и рассортировывает, выделяя и усиливая те, которые позже могут нам понадобиться. Мало того (и это уже совсем фантастика), мозг способен даже анализировать определенные воспоминания во время REM-сна, складывать в общую картинку и выискивать паттерны. Что крайне важно, способности мозга к многозадачности ограничены, он не может достаточно эффективно очищать память от хлама ненужных воспоминаний, а нужные упорядочивать и анализировать, пока мы бодрствуем и настороже[158].
Сон выполняет и еще более жизненно важную функцию — санационную. Триллиарды химических реакций, собственно обеспечивающих жизнь, неизбежно создают отходы, называемые метаболитами, часть которых очень химически активна и разрушительна[159]. Мозг, как мы помним, отличается высоким энергопотреблением и использует пятую часть всех калорий в организме, поэтому в изобилии вырабатывает высококонцентрированные метаболиты. Некоторые из этих мусорных веществ, например бета-амилоиды, блокируют нейроны[160]. Другие, скажем аденозин, накапливаясь, нагоняют на нас сонливость (в чем им препятствует кофеин)[161]. Однако избавиться от этих отходов — задача сложная. Если из определенного типа живых тканей, например печени и мышц, метаболиты вымываются прямо в кровоток, с мозгом такой номер не проходит, он надежно запечатан: от остальной системы кровообращения его отделяет гематоэнцефалический барьер, который препятствует прямому контакту крови из системы кровообращения с клетками мозга[162]. Для удаления отходов головной мозг в процессе эволюции выработал новшество в виде внутренней «водопроводной» системы, которая включается во время сна. В период NREM-сна специализированные клетки мозга расширяют пространство между нейронами на 60%, пропуская в межнейронное пространство спинномозговую жидкость, которая омывает мозг и буквально вымывает из него весь накопившийся клеточный мусор[163]. В открывшиеся межнейронные пространства также проникают ферменты, чтобы ремонтировать поврежденные клетки и восстанавливать рецепторы клеток мозга для лучшего соединения с нейромедиаторами[164]. Единственная загвоздка в том, что интерстициальные пути в мозге действуют как мосты с односторонним движением, в каждый момент пропускающие трафик только в одном направлении. Очевидно, что, когда наш мозг очищается, мыслительный процесс невозможен. Поэтому нам нужно спать, чтобы дать мозгу время очиститься от отходов, которые оставил прожитый день.
Итак, сон — необходимый организму компромисс, улучшающий функционирование головного мозга ценой потраченного на отдых времени. На каждый час бодрствования, когда наша память заполняется впечатлениями и вместе с тем накапливает мусор, организму требуется пятнадцать минут сна для обработки воспоминаний и удаления мусора. Правда, это соотношение сильно варьирует: кто-то, например пожилые люди, спит меньше, другие, особенно дети, нуждаются в более продолжительном сне. Родители на собственном опыте убеждаются: стоит пропустить дневной сон — и даже самый милый и покладистый малыш превратится в форменное наказание. К счастью, недосыпающие взрослые создают меньше неприятностей, чем недоспавшие дети, но никому из нас не избежать компромисса: ради благополучия мозга организм все равно урвет нужные ему для сна часы. Возможно, очень интересно (а то и прибыльно) бодрствовать за полночь или ни свет ни заря, но за это придется расплачиваться, иногда высокой ценой — памятью, настроением,
