Зачем мы спим. Новая наука о сне и сновидениях - Мэттью Уолкер

Случалось ли вам бодрствовать ночь напролет, намеренно не позволяя себе сомкнуть глаз? В Калифорнийском университете в Беркли я читаю будущим бакалаврам свой любимый курс о науке сна (похожий был у меня в Гарвардском университете). Перед тем как начать его, я предлагаю студентам заполнить анкету с вопросами на тему сна: когда они ложатся и встают по будням и в выходные, сколько они спят; есть ли, по их мнению, связь между их успеваемостью и сном.

Поскольку они заполняют анкету онлайн, а не в аудитории, их ответы, как правило, правдивы и по большей части наводят на грустные размышления. Более 85% студентов случалось не спать ночи напролет. Особенно тревожит тот факт, что треть из этих 85% проводят ночи без сна периодически, только кто-то делает это раз в месяц, а кто-то — несколько раз в неделю. В течение семестра я возвращаюсь к результатам опроса и связываю привычки в области сна с изучаемой нами наукой. Таким образом я пытаюсь обратить внимание молодых людей на опасности для их физического и психического здоровья, которые возникают из-за недостатка сна, а также на то, какую угрозу для общества они несут в себе из-за этого.

Зубрежка перед экзаменами — самая распространенная причина, по которой мои студенты не спят по ночам. В 2006 году я решил провести МРТ-исследование, чтобы выяснить, как ночное бдение влияет на учебу и насколько оправдан такой метод заучивания. Мы собрали большую группу добровольцев и разделили ее на две части: одни спали нормально, вторым спать запретили. Все участники провели день как обычно, но вечером волонтеры из «спящей группы» вовремя отправились спать, а члены «группы депривации сна» вынужденно бодрствовали всю ночь под пристальным наблюдением сотрудников моей лаборатории. Утром следующего дня обе группы, как и полагается, бодрствовали. Около полудня мы предложили испытуемым запомнить некоторое количество фактов и с помощью МРТ-сканирования сняли показатели их мозговой активности. Затем мы протестировали обе группы, чтобы выяснить, насколько эффективным оказалось запоминание. Особенность заключалась в том, что тест проводился не сразу после заучивания, а спустя две ночи восстановительного сна. Мы пошли на это, чтобы убедиться, что ухудшения в группе, лишенной сна, не обусловлены сонливостью или невнимательностью, которые мешают студентам вспомнить то, что они, вполне возможно, прочно заучили. Таким образом, негативный эффект депривации сна присутствовал только при заучивании, но не во время вспоминания заученного.

Когда мы сравнили эффективность запоминания в двух группах, результат был ясен: студенты группы, лишенной сна, вызубрили на 40% меньше фактов, чем те студенты, которые спали всю ночь. По аналогии это была успешная сдача экзамена с одной стороны и полный провал с другой!

Что в мозге происходило не так, из-за чего возникал этот дефицит? Мы сравнили образцы мозговой активности у двух групп во время заучивания и сфокусировались на том участке мозга, о котором мы говорили в главе 6, — на гиппокампе, «ящике для входящих писем», где собирается новая информация. Здоровая активность гиппокампа, активно реагирующего на обучение, отмечалась у тех участников, которые спали накануне ночью. Однако при взгляде на ту же структуру мозга участников, лишенных сна, мы не смогли выявить признаков значительной активности. Словно отсутствие сна заблокировало в их памяти «ящик для входящих писем» и поступающая корреспонденция не доставлялась, а возвращалась назад. Для этого даже не потребуется грубая сила бессонной ночи. Достаточно нарушить глубину медленного сна спящего редкими звуками, которые не разбудят его, но сделают сон поверхностным и серьезно осложнят запоминание.

Вы могли видеть фильм «Помни», главному герою которого после перенесенной травмы головы не удавалось ничего запомнить. Такое заболевание — глубокая амнезия — является следствием повреждения гиппокампа. Эта же структура в первую очередь подвержена негативному воздействию депривации сна, которая блокирует мнемонические возможности мозга.

Не могу передать вам, сколько студентов подходили ко мне после лекции, где я описывал эти явления, и говорили: «Мне хорошо знакомо это ощущение. Я смотрю в учебник, но ничего не могу понять. Возможно, на следующий день к экзамену в моей памяти всплывет какая-то информация, но через месяц я вряд ли хоть что-то вспомню».

Последнее замечание имеет научную основу. То немногое, что вы способны запомнить в условиях депривации сна, забывается гораздо быстрее. Воспоминания, формирующиеся без участия сна, очень скоро стираются со страниц памяти. Исследования, проведенные на крысах, показали, что у лишенных сна животных почти невозможно усилить синаптические связи между нейронами, которые обычно создают новую цепочку памяти. В связи с этим мозг не в состоянии запечатлеть продолжительно сохраняющиеся воспоминания в своей структуре. Причем такой эффект не зависит от того, насколько долго подопытные крысы обходились без сна — пару часов или целые сутки. Даже самая элементарная составляющая процесса запоминания — производство протеинов, формирующих блоки памяти в этих синапсах, — останавливается при нехватке сна.

Одна из последних работ в этой области выявила, что депривация сна влияет даже на ДНК и гены, отвечающие за запоминание, в клетках самого гиппокампа. Следовательно, недостаток сна — это глубоко проникающая разрушительная сила, которая ослабляет аппарат памяти вашего мозга и мешает создавать долгосрочные отпечатки памяти. Это похоже на строительство песчаного замка слишком близко к линии прилива — последствия предсказуемы и неизбежны.

Когда я работал в Гарварде, местная газета Crimson предложила мне написать мою первую публицистическую статью на тему обучения, памяти и нехватки сна. Впрочем, эта статья оказалась и последней, которую мне предложили написать.

В той статье я описал упомянутые выше исследования и опасность пандемии депривации сна, периодически охватывающей студенческое сообщество. Но вместо того чтобы критиковать студентов за столь неразумную практику, я во всем обвинил преподавателей, в том числе и себя. Я предположил, что если мы, как преподаватели, пытаемся чему-то научить своих студентов, то проводить экзамены в последние дни семестра как минимум неразумно. Такой график вынуждает студентов систематически недосыпать или не смыкать глаз в ночь перед экзаменом. Подобное положение оказывается в полном противоречии с целями взращивания молодых ученых умов. Я выступал за главенство логики, подкрепленной научными данными, и писал, что нам давно уже пора пересмотреть наши методы оценки, их ущерб для образовательного процесса и изменить тот нездоровый распорядок, к которому они принуждают студентов.

Сказать, что реакция преподавателей была ледяной, значит ничего не сказать. «Это выбор самих студентов», – писали мне в категоричных ответах на электронную почту. «Со стороны безответственных студентов это неумение организовать свою работу», — часто возражали мне преподаватели и администрация, пытающиеся уклониться от ответственности. Честно говоря, я никогда не думал, что одна публицистическая колонка может запустить механизм кардинальных перемен, касающихся экзаменационной оценки знаний в этом или любом другом высшем учебном заведении. О таких стоических заведениях говорят: «Теории, убеждения и практики умирают всего раз в поколение». Но обсуждение и борьба должны где-то начаться.