Сон и учеба

«Кто спит, тот не грешит», – говорит народная мудрость, дополняя другое высказывание: «Сны — это пена». Как важен сон и сновидения, можно понять по тому, что сон вообще существует и природу не обманешь. Недосыпание становится причиной для нескольких десятков тысяч несчастных случаев в год. Животные тоже спят. Китообразные, дельфины и птицы обладают интересной способностью к одностороннему сну. Они спят «наполовину»: с одним открытым глазом и одним бодрствующим полушарием. Спящее и бодрствующее полушария меняются. Эта способность животных, живущих в море, объясняется функцией, которая следит за дыханием. У птиц эта функция объясняется способностью своевременному распознаванию врага.

Почему люди и высшие животные вообще спят? Низшие животные этого не делают. Когда-то в ходе эволюции возник сон, который, несмотря на все его недостатки, существует. Живет ли зверь в воде, он должен во время сна всплывать, чтобы получить воздух. Живет ли он в группе хищников, он должен быть настороже. Сон и сновидения должны обладать важной функцией, иначе их бы не было.

Кто охотно перед сном читает в кровати, тот должен с радостью положить эту книгу под подушку. Последующие глубокие фазы сна заботятся о переносе выученной информации из маленького поверхностного гиппокампа в большую главную часть коры головного мозга, где она сохраняется на долгое время. Так сегодня характеризуется функция сна. Этой точкой зрения нельзя пренебрегать.

После глубокого сна человек видит сновидения. Это объясняется тем, что осуществляются перенос новой информации и независимая от содержания переработка. С точки зрения переработки данных происходит копирование, сжатие, перекодирование, сортировка, ассоциативное связывание и группировка данных. С психологической точки зрения консолидация содержания памяти, ее эмоциональное новое оценивание и образование новых связей, происходящие во сне, объясняются как функция сна. Мозг во время сна изучался растровым электронным микроскопом, активизация мозга фиксировалась такая же, как в бодрствующем состоянии.

Но почему сновидения такие своеобразные, что человек еще долгое время после просыпания ломает над ними голову? Рассмотрим этот вопрос, при этом понаблюдаем за функцией переработки информации и сравним мозг с компьютером. Представим себе компьютер, который выключен. Десять лет назад для выключения компьютера вытаскивали вилку из розетки. Сегодня он сам уладит целый ряд вопросов, после чего еще сам и выключится. Через десять лет система компьютера будет еще сложней, он будет сохранять еще больше данных, и при этом его не надо будет выключать на ночь. А если мы прекратим работу на компьютере, то в будущем компьютер по ночам будет сам рассылать почту, включать стиральную машину (так как электричество ночью будет дешевле), сортировать данные, которые были сохранены днем, или удалять их, если не будет в них нуждаться. Все это необходимо, чтобы не было хаоса, который сегодня происходит на жестком диске.

Предположим, что данный навык стал непрерывным. Это может произойти, так как компьютер при отключении электричества может работать на аккумуляторе еще пять минут, в течение которых он делает запрос провайдеру. А что мы видим на экране в момент переработки информации? Это страницы Интернета, фотографии, видеоклипы, электронная почта.

Может быть, у нас вчера болела голова, позавчера были проблемы с пищеварением, сегодня — учащенное сердцебиение, а две недели назад мы страдали бессонницей и покупали в Интернет-аптеке лекарства. К тому же компьютер зарегистрировал, что пять дней назад утром мы делали меньше ударов по клавиатуре в час и что время, проведенное в Сети, как и состояние счета, возвратно. Интернет каждый день пополняется информацией и сообщает пользователю, что имеется 87-процентная вероятность депрессии, 4-процентная вероятность сниженной функции щитовидной железы и 2-процентная вероятность авитаминоза, а также вероятность других заболеваний. Возможно, компьютер будет даже предсказывать будущее. А почему бы и нет?

Сновидения не так просты, как кажется на первый взгляд. Это наше свойство как людей. Мы можем выдумывать разные истории, и в нашем мозге достаточно материала. Если мы видим сны, мы следуем какой-то человеческой деятельности.

Мы можем учиться во сне!

Сон и учеба связаны. Существует даже поверье: если положить нужную книгу под подушку, то материал выучится лучше. Были проведены научные исследования: наблюдали за учебой во сне, диктуя учебный материал по магнитофону. Наука хотела положить конец этому поверью: ни один разумный ученый не мог позволить себе думать, что можно учиться во сне. Ну, а если это возможно?

В нейробиологии несколько лет назад было установлено, что учеба и сон не так уж отдалены друг от друга

Фоном для новых исследований была функция гиппокампа при процессах запоминания. Эксперименты, изучавшие пространственную память у крыс, выявили, что недавно выученный материал избирательно активируется в полусонном состоянии. После того как крысы разузнали новые места, в глубоком сне в гиппокампе активировались те нейронные ассоциации, которые были выучены во время фазы бодрствования. Тесная связь имеется между гиппокампом и дальнейшими кортикальными ареалами. Посредством этих связей между гиппокампом и корой проявляется активизация нового материала в коре, практически обновленной репрезентацией этого материала. Если гиппокамп что-то выучил, это всегда переносится в кору. Это происходит во сне, точнее в глубоком сне.

Глубокий сон характеризуется координированной активностью ряда структур ЦНС. В коре обнаружились колеблющиеся волны частотой 1-4 Гц и волны частотой 7-14 Гц, в то время как в гиппокампе во время глубокого сна производятся нейронные колебания.

Колебание взаимодействия

Сиапас и Вильсон изучали гиппокамп. Они могли показать на крысах, что колебания частотой 200 Гц в гиппокампе и кортикальные изменения во время сна имеют временную корреляцию. С помощью этих производных могло быть доказано, что активность отдельных нейронов коррелируется в коре гиппокампа. Ученые утверждают, что с помощью этих механизмов кора и гиппокамп становятся функционально связанными и синхронизированными. Это приводит к тому, что информация в памяти организуется и упрочняется: известно, что быстро искрящие нейроны в гиппокампе оказывают сильное влияние на лобовые кортикальные нейроны. Входная мощность гиппокампа может тем самым так активировать определенные группы нейронов, что они потом начинают влиять на временный образец активизации запущенного измерения варметром во время сна. Исследователь Даве провел следующий эксперимент. Мужские особи певчих птиц разучивали песни своих собратьев-самцов; сначала они пели то, что слышали; только потом самцы совершенствовали свое пение, когда разучивали песни для охоты за самками. И это происходит частично во сне.

Известно, что у певчих птиц нейроны, отвечающие за специфику пения, находятся в двух разных активных зонах. Первая зона соответствует сенсорному языковому центру и проецируется на зону, которая соответствует моторному языковому центру. Нейроны в обоих центрах активны, если поется собственная песня данного индивидуума. Исходят из того, что обратная связь между активными зонами имеет значение.

Даве провел параллель между нейронами во время бодрствования и во время глубокого сна, в обоих состояниях птицам проигрывали песню. Оказалось, что активные зоны днем не имеют коммуникаций, зато во время сна они беспрепятственно обмениваются информацией. «Это объясняется тем, что днем акустическая обратная связь изменяет образец активизации в зоне, соответствующей сенсорному языковому центру (зона 1), а ночью она доходит до зоны, соответствующей моторному языковому центру (зона 2). Закодированная информация в зоне 1 стабилизирует певчие моторные программы в зоне 2».

Итак, каждую ночь мы учимся.

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *