Два дела, которые можно делать во сне

В эти февральские дни вряд ли кому-то требуются дополнительные аргументы, чтобы при первой возможности вздремнуть. Поэтому наша заметка не преследует мотивационных целей, а просто призвана утолить праздное любопытство. Предмет любопытства — две недавние научные работы, каждая из которых трактует определенный аспект темы сна. Можно ли во сне узнать что-то новое? Отчего, когда болеешь, лучше не ходить на работу, а вместо этого целый день проспать? Чтобы узнать ответы на эти вопросы, достаточно прочесть то, что мы сейчас тут напишем.

Тайное имя слона

Об обучении во сне повествует работа нейробиологов из Бернского университета (Швейцария). Возможно ли это? Диалог ученых по этой проблеме продолжается с начала ХХ века и сводится к вялому обмену репликами: «Да, вроде можно… — Нет, все-таки нельзя». Отличие именно этой научной работы от всех прочих в том, что она чуть лучше подкреплена данными нейрофизиологии. Впрочем, по порядку.

Тем читателям, кто привык узнавать правду о мире из телесериала «Симпсоны», напомним ту серию, где Гомер заказал себе аудиокассету для похудения во сне, но по ошибке получил другую — для расширения лексикона. Герой продолжает толстеть, но лексикон его стремительно растет. На самом деле в мировой литературе и кино число упоминаний о гипнопедии достигает сотен, причем нередко в антиутопическом контексте — так, у Олдоса Хаксли и Энтони Берджеса она составляет неотъемлемый элемент бесчеловечного устройства будущего социума.

Строгих научных экспериментов по гипнопедии было значительно меньше, чем ее упоминаний в фантастике. Началось все, наверное, в 1927-м, с Алоиза Бенджамина Сейлиджера и его «психофона». Рассуждение, лежавшее в основе этого лженаучного «изобретения», незатейливо: если можно вдолбить что-то в голову человеку, погруженному в гипнотический транс, то сгодится и обычный сон.

Потом наступила вторая половина столетия, и на свет явилась наука нейрофизиология. В свете этой науки немногочисленные результаты опытов, якобы свидетельствовавших об успехах гипнопедии, немедленно получили альтернативное объяснение. Во всех случаях, когда обучение во сне вроде бы работало, в мозгу испытуемого наблюдались альфа-ритмы, а они свидетельствуют о близком пробуждении. Таким образом, говорили нейробиологи, человек запоминал новую информацию не во сне, а на грани сна и бодрствования. А раз так, не проще ли ему и вовсе проснуться и заняться учебой всерьез?

Но тут двадцатый век сменился двадцать первым и стало яснее, зачем живым существам вообще нужно спать. Оказывается, во время сна происходит «консолидация памяти»: впечатления, которые хранились в мозгу в виде неких мимолетных контактов между нейронами, превращаются в более постоянный узор из укрепившихся синапсов. И вот вопрос: если во сне мы так или иначе гоняем между нейронами какие-то воспоминания о прожитом дне, значит, слегка подкрепить их дополнительной информацией — не такая уж и фантастика?

Эти рассуждения строились не на пустом месте. К тому времени, кроме пресловутых альфа-ритмов, ученые открыли еще с десяток разных ритмов мозга, обозначенных греческими буквами вплоть до тау. Один из них, под названием «сонное веретено», обладал интересным свойством: если испытуемых во время бодрствования научить выстраивать ассоциации (например, между словами и картинками), а потом во сне дать им послушать некоторые из слов, попадая именно в моменты появления веретена, испытуемые после пробуждения гораздо лучше помнили ассоциации именно с этими словами. Было и несколько любопытных работ по формированию во сне условных рефлексов. Популярный рассказ об этом можно прочесть здесь, а еще лучше вот тут, так что мы сразу перейдем к последней главе этой истории.

Швейцарские нейробиологи во главе с Катариной Хенке занимались не какими-то там «веретенами», характерными для неглубокого сна, а самым настоящим «медленным сном», глубже некуда. Именно в этом состоянии они пытались вбить в голову испытуемым — не напомнить, а именно передать оригинальную информацию — некие новые слова из выдуманного ими языка. Слово «гуга», к примеру, означало «слон», а «тофер» — «ключ». Фокус был в том, что придуманные слова звучали в тот момент, когда в мозгу испытуемых фиксировались определенные ритмы — а именно, «дельта», с периодом около полусекунды.

Затем испытуемых будили и предлагали поиграть в ассоциации. Разумеется, никто из них не освоил новый язык, и при слове «гуга» не воображал себе нечто серое с бивнями и хоботом. Однако на вопрос, большое оно или маленькое, большинство испытуемых ответили, что большое. Маленьким же, напротив, чаще оказывался загадочный «тофер». Откуда исследователи и сделали вывод, что вот оно, обучение во сне в чистом виде: не просто «консолидация памяти» о чем-то, услышанном до засыпания, а приобретение по-настоящему новой информации, пусть и весьма неточной и расплывчатой.

И еще, если кому интересно, исследователи отметили, что при запоминании слов как во сне, так и наяву у испытуемых активировались те же самые области гиппокампа и речевые центры мозга. Таким образом, заключают они, машинка работает одинаково, вне зависимости от того, в сознании ли пациент или спит без задних ног. А раз механизм один и тот же, значит, обучение во сне можно попробовать разогнать до нормальной эффективности, чтобы отличать слонов не только по размеру, но и по всей совокупности слоновьих свойств.

Объемы информации, используемой человечеством, все растут, а мы остаемся такими же бестолковыми. Возможно, когда-нибудь обучение во сне станет нашей последней надеждой угнаться за собственным прогрессом. А потом, наверное, и этот ресурс истощится, но рассуждать об этом будут через века уже совсем другие популяризаторы.

Болезнь мухи

Теперь немного о втором деле, которым можно заниматься во сне. Здесь, в отличие от гипнопедии, нет ничего сенсационного: все знают, что если болеешь, лучше всего прилечь и поспать. Однако несмотря на очевидность этого факта, связь между сном и борьбой с болезнью оставалась до последнего времени совершенно загадочной. Ухватить за хвост эту зависимость удалось только сейчас, причем, как ни странно, на примере мух.

Для многих будет сюрпризом уже тот факт, что насекомые — например, плодовые мушки — вообще спят. Чуть более известно, что они иногда болеют — к примеру, страдают от бактериальных инфекций. Исследователи из Перельмановского университета Пенсильвании в своей статье поведали о том, как именно связаны между собой эти два явления.

Ген, который отвечает за эту связь, называется nemuri. Кодируемый им белок (пептид) обладает двумя свойствами. Во-первых, он борется с микробными паразитами, участвуя в регуляции воспаления. Во-вторых, nemuri навевает на мух сон. Мухи, лишенные этого гена, легче пробуждаются от сна, а если специально не давать им спать, не так жестоко страдают (как это узнали? Ну просто эти мухи не так быстро погружались в сон, когда исследователи наконец давали им такую возможность). Известно также, что пептид nemuri синтезируется в небольшой группе нейронов в тех частях мушиного мозга, которые отвечают за сон. А если муху заразить бактериями, а потом искусственно подстегнуть синтез пептида, такие мухи начинают спать с особенным рвением, а в итоге быстрее выздоравливают от инфекции.

О том, как именно пептид nemuri навевает сон и как именно он борется с микробами, пока нет никакой ясности. Исследователи отмечают, однако, что у человека сон тоже как-то связан с белками иммунной защиты, а именно с интерлейкином-1, относящимся к группе цитокинов. Цитокины у млекопитающих включают производство антимикробных пептидов, а те в свою очередь стимулируют выработку цитокинов. Видимо, в каких-то похожих процессах участвует и таинственный пептид nemuri, побуждающий больную муху временно отложить все свои дела и немного вздремнуть.

Если все вышеизложенные научные факты вызвали у уважаемого читателя некоторую сонливость, это вполне соответствует замыслу автора. Цель статьи — еще раз акцентировать внимание публики на том, насколько полезен, приятен и богат еще не познанными нюансами сон. Спите спокойно, становитесь здоровее и умнее, а мы тем временем будем следить за дальнейшими достижениями ученых в этой увлекательной области биологии.

Автор заметки — научный редактор Forbes