Зачем мы спим - [35]

В отрочестве и подростковом возрасте человеческий мозг претерпевает сходную трансформацию. Большая часть первоначальной структуры, заложенной в самом начале жизни, сохранится, поскольку мать-природа за много тысяч лет эволюции научилась правильно прокладывать первые проводные каналы нашего мозга. Но в то же время она вполне разумно откладывает работы над общемозговой скульптурой – поскольку это задача индивидуальной подстройки. Уникальный опыт ребенка в годы его формирования становится персональной статистикой. Этот опыт или эти данные, используя природные возможности, обеспечивают сделанный на заказ детальный проект последнего этапа оптимизации мозга[41]. Мозг человека как биологического вида становится более индивидуализированным и основан на персонализированном использовании владельцем.

Для того чтобы усовершенствовать связи и сократить их количество, мозг использует возможности глубокого медленного сна. Среди многих функций, выполняемых глубоким сном, – их полный перечень мы обсудим в следующей главе – имеется функция синаптического упрощения, которая проявляется в подростковом возрасте. В серии интереснейших экспериментов пионер в области исследования сна Ирвин Файнберг обнаружил нечто замечательное в том, как процесс упрощения происходит в мозге подростка. Полученные им данные подтверждают мнение, которого вы, вероятно, тоже придерживаетесь: подростки обладают менее рациональной версией мозга взрослого человека. Их мозг больше склонен к риску и обладает слабыми навыками принятия решений.

Используя электроды, закрепленные на головах испытуемых со всех сторон – спереди, сзади, слева и справа, – Файнберг начал записывать сны большой группы детей в возрасте от шести до восьми лет. Каждые шесть-двенадцать месяцев он приглашал участников эксперимента в лабораторию и производил очередные замеры сна. Десять лет продолжался этот эксперимент. Файнберг сделал более 3500 ночных замеров, что составило, в это трудно поверить, 320 000 часов записей сна!

Из полученных данных Файнберг собрал серию моментальных снимков, отображающих, как интенсивность глубокого сна изменялась, пока дети совершали свой часто неудобный переход через подростковый период к зрелости, то есть на разных стадиях развития мозга. Это был неврологический эквивалент покадровой природной съемки: вы делаете фотографии одного и того же дерева, на котором весной появляются почки (младенчество), летом распускаются листья (позднее детство), осенью листья желтеют (ранний подростковый период) и, наконец, зимой дерево сбрасывает листья (поздний подростковый период и ранняя зрелость).

Наблюдая за детьми и подростками, Файнберг отметил, что по мере того как завершались последние всплески роста нейронов в мозге – аналог поздней весны и раннего лета, – интенсивность глубокого сна оставалась умеренной. Затем Файнберг отметил в своих электрических записях резкий рост интенсивности глубокого сна. Происходило это как раз в то время, когда потребности развития мозговых связей переключались с роста количества связей на их сокращение – по нашей аналогии с природой, осенью. И когда поздняя осень готова была перейти в зиму, а процесс сокращения был почти завершен, записи Файнберга показали, что интенсивность глубокого медленного сна явно снижается. На этом жизненный цикл детства заканчивался, облетали последние листья, и развитие нейронных связей подростков завершалось. Глубокий медленный сон выполнил свою миссию и способствовал их переходу в раннюю зрелость.

Файнберг предположил, что рост и снижение интенсивности глубокого сна помогали ребенку в пути через опасные высоты подросткового возраста и тем самым обеспечивали безопасное продвижение к окончательному взрослению. Недавние исследования подтвердили эту теорию. Когда в подростковом возрасте глубокий медленный сон совершает свою последнюю реконструкцию и подстройку мозга, начинают улучшаться познавательные навыки, логическое мышление и способность рассуждать критически. Взгляните пристальней на распределение по времени этих взаимоотношений, и вы увидите кое-что еще более интересное. Изменения в глубоком сне всегда на несколько недель или месяцев предшествуют когнитивным и эволюционным вехам развития мозга, наводя на мысль о векторе влияния: глубокий сон может быть движущей силой созревания мозга, а не наоборот.

Файнберг сделал и второе серьезное открытие. Когда он изучил графики изменения интенсивности глубокого сна в каждой отдельной точке через прикрепленный к ней электрод, они оказались разными. Кроме того, он выяснил, что паттерн роста и замедления созревания всегда начинался в задней части мозга, которая выполняет функции зрительного и пространственного восприятия, а затем, по мере развития подростка, продвигался вперед. И вот что наиболее удивительно: самой последней остановкой в этом путешествии к созреванию стала верхушка лобной доли, которая отвечает за рациональное мышление и критическое принятие решений. Таким образом, задняя доля мозга подростка была более «взрослой», в то время как передняя оставалась больше похожей на «детскую»