воскресенье, 27 октября 2013 г.

Как сон может сделать вас умнее


Взгляните на свой сон по-новому — и вы сможете серьезно повысить умственные способности.

Чего только не делают люди, чтобы заполучить преимущество в нашем конкурентном мире! Ожесточенная борьба за хорошую работу и продвижение по карьерной лестнице, с одной стороны, и быстро набирающие популярность препараты вроде модафинила и риталина, увеличивающие работоспособность организма, с другой, — такова наша действительность. Как ни удивительно, но в этой суматохе почти никто не обращает внимания на стимуляторы, доступные нам от природы.

Что это такое: если его много — дает прилив сил, а если не хватает — приводит к упадку и депрессии? Конечно же, сон! Каждому из нас необходимо проводить в этом состоянии примерно треть своей жизни, но мы часто жертвуем сном в угоду другим занятиям, расплачиваясь за это вялостью и снижением производительности.


Однако спать нужно не только доя того, чтобы быть внимательным и бодрым. Появляется всё больше исследований, говорящих о том, насколько сильно сон влияет на нашу способность к обучению, будь то езда на велосипеде или изучение испанского языка. Разобравшись в этом, мы можем использовать сон для улучшения нашей памяти.

Конечно, в идеях о тесной взаимосвязи сна и памяти нет ничего нового. Еще в 1924 году Джон Дженкинс и Карл Далленбах, психологи из Корнеллского университета (США), провели соответствующий эксперимент, предложив двум группам студентов запоминать бессмысленные слоги. По прошествии определенного времени (одного, двух, четырех и восьми часов) они проверяли, какие из слогов оставались в памяти испытуемых. Интересно, что студенты демонстрировали лучшие результаты в тех случаях, когда между чтением слогов и проверками им удавалось поспать. Каким-то образом сон влиял на их способность усваивать информацию.

Позднее мы узнали о разных стадиях сна, выделяемых в зависимости от его глубины и электрической активности мозга, и вместе с этим пришли к более полному пониманию того, как именно сон влияет на способность запоминать. Стало ясно, что в каждой фазе сна происходит «запись» в память определенного типа.

И ВНОВЬ БЕССМЫСЛИЦА

В начале этого го да ученые Калифорнийского университета в Беркли (США) провели эксперимент, очень похожий на проделанный почти 100 лет назад Дженкинсом и Далленбахом, участников которого попросили запоминать бессмыслицу. Двум группам (в первую набрали 20-летних молодых людей, а во вторую — пожилых 75-летних) дали задание зафиксировать в памяти пары слов, обычных и вымышленных, например «птицы» и «джубу». Выяснилось, что и среди молодежи, и среди пожилых испытуемых лучше запоминали пары слов те, кто в ночь перед проведением опыта провел больше времени в дельта-сне, характерным признаком которого являются медленные дельта-волны, регистрируемые на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) мозговой активности.

Еще один эксперимент, чуть менее безобидный для его участников, чем предыдущий, показал, что во сне мы также запоминаем события, питающие наши эмоции. Группе студентов из университета Отто Фридриха в Бамберге (Германия) перед сном давали прочесть эмоционально насыщенные тексты вроде детального описания того, как маньяк убивал ребенка. Студенты, поспавшие лишь во второй половине ночи и проведшие больше времени в стадии сна с быстрым движением стаз (быстрого сна), гораздо лучше запомнили подробности из текста по сравнению с теми, кто вовсе не спал или кто пробыл преимущественно в фазе с небыстрым движением глаз медленного сна в начале ночи.

Сон может творить чудеса и в развитии моторных навыков — от езды на велосипеде до слепого десятипальцевого метода набора текстов. Нейробиолог д-р Мэтью Уолкер в ходе своих исследований обучал людей набирать сложные последовательности символов на клавиатуре, а через 12 часов проводил контрольную проверку, после чего снова повторял цикл «испытание — проверка». Испытуемые, не спавшие в промежутке между двумя циклами, улучшили свой результат лишь на 2%, а те, кто выспался, во второй раз печатали на 20% быстрее, не делая при этом ошибок. «Запись» в память этого типа, по-видимому, происходит во второй фазе медленного сна.

Каков же механизм процессов, происходящих во сне? Одно из возможных объяснений связано с запоминанием повторов. Изучая ЭЭГ, сомнологи заметили, что графики электрической активности нервных клеток (нейронов), наблюдаемой в процессе обучения при бодрствовании, многократно повторяются, когда мы спим, словно мозг запускает ее снова и снова.

В фазе медленного сна миллионы нейронов неокортекса — верхнего слоя полушарий мозга — возбуждаются синхронно. Как выяснилось, эти медленные волны электрической активности задают ритм для возбуждения нейронов во всех областях мозга, инициируя в них параллельное запоминание повторов. Так что если вы подумаете о вчерашней встрече с подругой, зрительная кора и слуховой центр синхронно воспроизведут изображение ее лица и звук голоса, чтобы получилась цельная картина.

Считается, что основная задана скоординированного повтора во сне — зафиксировать информацию в памяти, точно так же, как, бодрствуя, мы мысленно повторяем ее, чтобы получше запомнить. А как говорят нейробиологи, нейроны следуют простому правилу: возбудились вместе — связались вместе. Совместная активность нейронов усиливает связи между ними, укрепляя материальную основу памяти.

СПИ И ЗАПОМИНАЙ

Но не всё так просто — «магическая» связь сна и памяти не объясняется одними лишь повторами. Последовательная смена фаз сна сопровождается существенными колебаниями уровня нейромедиаторов — химических «сообщений», помогающих нейронам общаться между собой и с другими клетками нашего организма и инициирующих ответные сигналы.

Концентрация ацетилхолина, отвечающего за поддержание мозга в бодрствующем состоянии, падает наполовину во время медленного сна. Как предполагают ученые, это дает возможность закрепить воспоминания: такое снижение улучшает передачу информации из менее стабильной нейронной сети кратковременного хранения, располагающейся в глубине нашего мозга в гиппокампе, в более надежную систему долговременной памяти, распределенную в области неокортекса.

Естественно, чтобы воспользоваться этим знанием, без хитростей не обойтись. Посудите сами: мы не можем контролировать длительность и соотношение разных фаз сна, в который погружаемся каждую ночь. К тому же у нас нет выбора, какие из воспоминаний повторять и закреплять. Так как же нам усилить благотворное воздействие сна?

На самом деле у нас есть для этого гораздо больше возможностей, чем кажется. Сон является частью циркадного ритма — естественного 24-часового цикла всех процессов, протекающих в нашем организме. Поэтому вероятность провести больше времени в быстром сне выше в утренние часы, а в медленном — после обеда или вечером. Если правильно распланировать свой сон, можно получить от него именно то, в чем больше всего нуждаемся мы в данную минуту. Хотите заучить больше новых слов на испанском? Как следует позанимайтесь после полу дня, а за тем вздремните, подкрепив организм хорошей порцией медленного сна. Вас переполняют эмоции от свадьбы или крещения? Не дайте им потускнеть — подзарядитесь быстрым сном, поспав подольше следующим утром.

Кроме увеличения продолжительности фаз сна, мы можем сделать акцент на повторах определенной информации, пока находимся в мире грез. Бьёрн Раш из Любекского университета (Германия) провел эксперимент, в которого предложил добровольцам запомнить расположение карточек с картинками, лежащими рубашками вверх, у каждой из которых среди множества изображений было лишь одно парное.

Игроки переворачивали одну карточку и должны были ли вспомнить и открыть так кую же (это memory game, в России ее еще называют пексесо, или просто «Память»). Каждый участник сыграл по несколько раз, изучив все картинки. В процессе игры в воздух которым дышали испытуемые, подмешали легкий аромат роз. Части добровольцев дали вновь ощутить эта запах перед сном, второй группе — во время стадии медленного сна, третьей — в быстром сне. Наутро их память протестировали.

Любопытно, что лучше всего расположение картинок запомнили те, кто «нюхал розы», находясь в медленном сне. Схожий эффект дают звуки — только не переусердствуйте с громкостью, иначе проснетесь среди ночи!

Новые исследования сулят нам возможность большего и непосредственного контроля за фазами сна в будущем. Профессор Лиза Маршалл из того же Любекского университета обнаружила: если пропустить через мозг слабый электрический ток с частотой чуть больше 1 Гц, близкой к возникающим во время дельта-сна токам, это инициирует волновую активность в мозге, пролжающуюся даже после отключения внешнего тока.

Не являясь полноценным дельта-сном, такая стимуляция всё же заметно улучшает процесс запоминания. Для тех, кто не хочет подключать провода к своей голове, есть хорошие новости: ученые из Любека и из Висконсина (США) установили, что прослушивание звуков определенной частоты во время сна дает схожий результат.

Вместо того чтобы принимать модафинил и риталин, оказывается, достаточно просто прикорнуть, и это позитивно отразится на вашей умственной деятельности. Кроме пристрастившихся к таблеткам, этот совет поможет и людям старшего поколения. С возрастом продолжительность дельта-сна сокращается, а к 75 годам многие из нас вовсе непогружаются в эту стадию. Что более тревожно: чем значительнее сокращается продолжительность дельта-сна, тем заметнее развитие слабоумия, и некоторые ученые считают, что не хватка такой критически важной стадии может быть существенным фактором в процессе деградации мозга. Если исследователи найдут подтверждение этой гипотезе, то искусственная стимуляция станет панацеей для пожилых людей, помогая восстановить дельта-сон и отсрочить старение коры головного мозга. Как знать, возможно, все мы в преклонном возрасте будем погружаться в негу под аккомпанемент звуковой терапии, чтобы подольше оставаться в здравом уме.

(с) Пенелопа Льюис