Мозг во сне. Что происходит с мозгом, пока мы спим

Рок Андреа

Профессиональный гольфист Джек Никлаус, который добивался больших успехов в середине 1960-х, рассказывал в интервью, как у него вдруг стали падать показатели: «Я не знал, что делать, как вернуть себе форму. Мне приснился сон, в котором я стал победителем турнира. И прямо во сне я понял, что держу клюшку не так, как держал ее обычно. А уж в последнее время у меня с ударом и вообще было что-то не так. Во сне же у меня все получалось. На следующий день я вышел на поле и стал держать клюшку при ударе так, как держал ее во сне. И все сработало просто прекрасно!» Такие озарения могут касаться и вполне обыденных тем. Кэти Херкстол в 1960-х работала как волонтер Корпуса мира в одной марокканской деревне — обучала местных женщин вязанию на спицах. Она знала, как вязать свитера и перчатки, но одной женщине хотелось связать носки, а этого Кэти никогда не делала: «В особенности мне было непонятно, как вывязывать пятку. Я все думала и думала над этим, и вот однажды во сне ко мне пришло решение. Мне снилось, что

я вяжу, и вдруг мне стало совершенно понятно, что делать с пяткой. Я проснулась, отправилась в учебный центр и показала всем, как вязать носки — в точности так, как я делала это во сне». Сейчас Херкстол работает медсестрой в Кембридже, она говорит, что уже не слишком четко помнит этот сон, но, поскольку таких снов она уже больше никогда не видела, этот стоит особняком: «Научиться делать во сне что-то новое, то, чего я раньше не делала никогда, — это такой невероятный опыт, что я рассказываю о нем и по сей день».

Порою творческое прозрение приходит в виде визуальной метафоры. Например, когда Элиас Хоу работал над своей швейной машинкой [34] , он никак не мог придумать, как закрепить иглу так, чтобы она свободно проходила сквозь ткань, потому что никак не мог отрешиться от конструкции ручных игл, где нитка вдевается в отверстие, расположенное на другом от острия конце. И он увидел сон: дикари в боевой раскраске ведут его к месту казни. У дикарей в руках пики, и он обратил внимание, что чуть ниже заостренных концов в пиках сделаны узкие отверстия.

34

Элиас Хоу (1819–1867) — американский механик и предприниматель, один из изобретателей швейной машины. Прим. пер.

Проснувшись, он понял, что у игл для швейных машин конструкция должна быть совсем иная — с отверстиями для вдевания нитки возле острого конца, как в приснившихся ему пиках. Так проблема была решена.

А вот недавний пример. Глава отдела оптики лаборатории AT&T Bell Аллен Хуанг при компоновке нового компьютера зашел в тупик. Ему ночь за ночью снился один и тот же сон: две армии учеников чародеев, вооруженные деревянными кадками, до краев наполненными компьютерными данными, маршируют навстречу друг другу. И каждый раз останавливаются — до столкновения дело не доходит. Но однажды они не останавливаются, продолжают топать, и их ряды проходят сквозь друг друга. Во сне Хуанг подумал, что они прошли сквозь друг друга, как свет проходит сквозь свет. А проснувшись, понял, что сон и эта фраза подсказали ему решение проблемы — лазер. Словно ученики чародеев, лазерные лучи могут проходить друг сквозь друга, им не нужны отдельные проводящие пути, как в электрических схемах, и это стало ключом к его изобретению. Дирдре Барретт отмечает, что лазеры вообще часто встречаются в таких «изобретательских» снах: «Возможно, потому, что они не только представляют собою новые прогрессивные технологии, но и весьма пригодны для создания визуальных образов».

Но что касается пригодности, то связи и ассоциации, которые находит спящий мозг, вряд ли подходят для обычного решения задач. В серии экспериментов, проведенных в начале 1970-х годов, ветеран исследований сновидений Уильям Демент раздал пяти сотням студентов-старшекурсников листочек с задачей, над решением которой они должны были размышлять в течение пятнадцати минут перед отходом ко сну.

Наутро они записали все приснившиеся им в эту ночь сны, какие смогли вспомнить, и, если им не удалось решить задачу с вечера, они должны были провести за ее решением еще пятнадцать минут. Всего было сделано 1148 попыток, и решение во сне пришло только семь раз, то есть менее чем в одном проценте случаев. Однако интересно, что один из студентов, похоже, решил проблему во сне — он увидел соответствующие визуальные образы, но, проснувшись, сам себе не поверил. Вот эта головоломка: «HIJ KLMNO: каким одним словом можно представить эту последовательность букв?» Правильный ответ — «вода», так как эту последовательность можно выразить как H O, то есть «H to O» [35] . Один 2 из испытуемых полагал, что решил задачу еще перед сном, найдя в качестве решения слово «алфавит». В эту ночь ему приснились целых четыре сна с образами воды: это был ливень, плавание под парусом и подводное плавание в океане. Мозг совершенно очевидно посылал ему подсказки, но делал это в виде ассоциаций.

35

Снова игра слов: по-английски H O произносится так же, как «H to O», «от H до O». Прим. пер.

Для озарений, которые происходят во сне, похоже, как раз и характерен такой нестандартный образ действий. «Во время фазы REM мозг действует без опоры на логику или эпизодическую память, нам не хватает веществ, необходимых для концентрации внимания, поэтому, похоже, мозг побуждает нас выходить за рамки привычных представлений, совершать своего

рода мозговой штурм», — говорит Роберт Стикголд, ученый из Гарварда, который провел то знаменитое исследование с игрой «Тетрис». Физиологические условия фазы REM идеально подходят для формирования новых ассоциаций, таких, которые нам в бодрствующую голову обычно не приходят. «Когда вы днем едете в плотном потоке машин и какой-то тип вас вдруг подрезает, вы реагируете на такое хамство немедленно, — объясняет Стикголд. — Ваша мысль ведь не отвлечется вдруг на воспоминание о том, как вы когда-то танцевали деревенскую кадриль и какой-то тип постоянно путал фигуры, или о том, что этот, что вас подрезал, чем-то похож на актера…

Или то был певец? Но стадия REM дает мозгу возможность отвлекаться сколько и куда ему будет угодно, при этом в безопасной обстановке».

Это непоследовательное создание значений может служить иллюстрацией того, как срабатывает в случае с мозгом теория хаоса — о чем писали в своем докладе Аллан Хобсон и его коллега по Гарварду Дэвид Кан.

Теория хаоса появилась в 1970-х как новый метод осмысления моделей, существующих в том, что кажется на первый взгляд совершенно неупорядоченным, и он пригодился физикам, математикам, биологам и другим ученым. Этот метод позволил им использовать математические формулы и компьютерное моделирование в самых разных областях науки для понимания самых разных вопросов, начиная с того, как формируются облака и распространяются эпидемии, до сотворения Вселенной.

Этот метод понимания того, как работает мир, говорит нам, что все сложные системы стабилизируются, или самоорганизовываются, если их равновесие нарушается, и создается новый порядок. И самое незначительное изменение в исходных условиях сложной системы может стремительно и самым драматичным образом изменить ее конечное состояние.

Эта концепция иллюстрируется примером, известным как эффект бабочки: незаметный ветерок, который сегодня создают в Калифорнии взмахи крыльев бабочки, может через несколько месяцев вылиться в бурю на другом конце света. О том же говорит и хорошо известный отрывок из стихотворения «Гвоздь и подкова» британского поэта Джорджа Герберта [36] :

36

И снова автор ошибается — английский поэт Джордж Герберт (1593–1633) приводит это стихотворение в своей книге «Выдающиеся поговорки и пословицы», сам же текст в вариациях был известен задолго до Герберта и считается народным. Русский перевод С. Я. Маршака. Прим. пер.

Не было гвоздя — Подкова Пропала. Не было подковы — Лошадь Захромала. Лошадь захромала — Командир Убит. Конница разбита — Армия Бежит. Враг вступает в город, Пленных не щадя, Оттого, что в кузнице Не было гвоздя.

Теория хаоса также говорит о том, что даже внутри кажущихся случайными и неорганизованными систем все равно существует вполне различимый порядок, созданный стремлением к самоорганизации.

Мозг — это сложная, хаотичная система, и даже самое незначительное изменение сигнала на входе может в любой момент самым решительным образом изменить систему его работы. Недавние исследования больных эпилепсией, проведенные с использованием подходов, характерных для теории хаоса, показали, что припадки, наступление которые медики дружно считали непредсказуемыми, на самом деле можно предсказать. Они начинаются с крохотного скачка электрической активности, и то, что за ним следует, вполне предсказуемо. Когда ученые с помощью электроэнцефалограмм изучали мозговые волны больных, они этих предупреждающих признаков не видели. Но когда они для анализа мозговых волн стали использовать компьютерную программу, созданную на основе теории хаоса (этим занимались в Университете Аризоны), выяснилось, что можно с более чем восьмидесятипроцентной точностью предсказать начало приступа: это случается примерно через час после того, как в мозгу больного меняется электрический сигнал. Обнаружение такой модели в том, что кажется хаотичной работой мозга, позволит разработать такой тип лекарственного средства, который сможет предотвращать приближающийся приступ.

Принципы теории хаоса помогают разобраться и с тем, что представляют собою сновидения. В период бодрствования нейромодуляторы, такие как серотонин, по большей части усмиряют мозговой хаос, но в фазе REM физиологические изменения вводят мозг в хаотичное состояние, и, как считают Хобсон и Кан, яркие, сложные сновидения — это признак его самоорганизации. Единственными ограничениями являются внутренние воспоминания и следы недавнего опыта, но двери для всевозможных комбинаций образов и сюжетов остаются открытыми.