Текст книги "Зачем мы видим сны. Преобразующая сила осознанных сновидений"

3. Сны проникают в лабораторию

Если Стивен Лаберж был одновременно ученым и апологетом, которого вдохновляла страсть к сновидениям, то Мэтт Уилсон, вне всякого сомнения, находился по одну сторону этой границы. Он не стремился сделать себе имя, изучая сон. Во время учебы в аспирантуре его занимали вопросы формирования и хранения памяти в мозге, а также влияния памяти на личность; сновидения он не считал достойными серьезного исследования. Но в один судьбоносный день 1991 г. его планы нарушила крыса.

«Для естественного поведения крысы характерен контроль», – размышлял он в своем кабинете в Массачусетском технологическом институте (МТИ), поглядывая через панорамное окно на залитую солнцем Кембридж-стрит. Его кабинет в Институте обучения и памяти Пикауэра был больше похож на кабинет руководителя корпорации, чем на кабинет ученого; та лабораторная крыса дала толчок блестящей карьере. «Вы пытаетесь поставить задачу, но крысы стремятся делать то, что им хочется. После пробежки они устают. Я не планировал эксперимент, чтобы заставить их спать»[129]129
  Интервью автора с Мэттью Уилсоном, 16 марта 2017 г.


[Закрыть].

Уилсон – в то время тридцатилетний научный сотрудник Университета Аризоны – вживил микроэлектроды в гиппокамп крыс и выпустил их в лабиринт, в котором было разбросано угощение со вкусом шоколада. Он рассчитывал зарегистрировать последовательность возбуждения нейронов места в мозге крыс, пока животные ищут лакомство. Нейроны места – нервные клетки, возбуждающиеся в тот момент, когда животное находится в определенном месте, играют важную роль в ориентировании, в том числе у человека, на местности[130]130
  Niediek J., Bain J. Human Single Unit Recordings Reveal a Link Between Place-Cells and Episodic Memory // Frontiers in Systems Neuroscience. 2014. Vol. 8. P. 158.


[Закрыть]. Если, к примеру, человек собирает грибы в незнакомой части леса, разные нейроны места в его мозге активизируются каждый раз, когда он попадает на новый участок, или поле места, и таким образом формируется карта окружающей среды. При возвращении на тот же участок леса мозг обращается к когнитивной карте, которая была создана во время первой экспедиции. Такой же процесс наблюдается в том случае, когда крыса первый раз исследует лабиринт: на каждом новом месте активизируются новые нейроны. В следующий раз эти нейроны возбуждаются снова, и крыса – теперь ее мозг знает, какие нервные клетки использовать, – проходит путь быстрее и увереннее. Интересно, что размер поля места зависит от размера окружения; чем длиннее лабиринт или обширнее территория, тем больше поля места. «При первом знакомстве с окружающей средой поля места нестабильны, – объясняет Ханна Уиртшафтер, исследователь из лаборатории Уилсона. – Они постоянно смещаются. Вы не знаете, что вас ждет. По мере того как вы осваиваетесь в новом окружении, поля места стабилизируются»[131]131
  Интервью автора с Ханной Уиртшафтер, 5 апреля 2017 г.


[Закрыть].

С помощью электродов Уилсон рассчитывал записать сигналы мозга крыс, но для подстраховки также подключил грызунов к аудиомонитору. «Слушая мозг, можно многое узнать о том, что в нем происходит. Это проверка процесса записи. Вы слышите, как возбуждаются отдельные клетки. Вы слышите разные состояния мозга. Активно ли животное? Бегает? Отдыхает? У каждого состояния свой ритм. Если животное активно и бегает, вы регистрируете тета-ритм с частотой десять герц».

В тот день в 1991 г. Уилсон выполнил очередной этап эксперимента, извлек крысу из лабиринта и вернул в клетку. Усталое животное, которому больше нечего было искать, быстро уснуло. Но работа исследователя на этом не закончилась – ему требовалось обработать собранные данные. Забыв выключить аудиомонитор, он с головой погрузился в работу, но вдруг заметил нечто странное. «Я услышал звуки, словно крыса бежит. Сначала тета-ритм – ч-ч-ч. Затем возбудились клетки места – бип-бип-бип». Уилсон удивился. Вряд ли крыса бегала – он только что видел ее спящей. Откуда же взялся этот тета-ритм, характерный для бега?

«Поначалу это меня удивило, – вспоминал Уилсон. – Я подумал, что крыса, наверное, проснулась и решила побегать. Я повернулся, чтобы посмотреть, что происходит – животное по-прежнему спало». Пораженный, Уилсон забросил анализ данных и стал прислушиваться к звукам, доносящимся из динамиков. Никаких сомнений: нейроны места крысы возбуждались в той же последовательности, как и при проходе через лабиринт. «Этого нельзя было не заметить, – рассказывал он. – Клетки возбуждались так, словно животное бежало, но крыса спала». Нейроны как будто повторяли задачу, которую они решали наяву. «Это был поток сигналов от состояния бодрствования. Я в буквальном смысле слышал спящий мозг».

Осознав важность своего открытия, Уилсон переключил внимание с восприятия крыс в состоянии бодрствования на процессы, происходящие в мозгу животного во время сна. На этом новом пути он получал один выдающийся результат за другим. Он научился с такой точностью регистрировать возбуждение нейронов, что мог сказать, какой участок лабиринта крыса проходит во сне. Уилсон выяснил, что чем чаще животное посещало определенное место днем, тем чаще соответствующие нейроны места снова возбуждались во сне, как будто спящий мозг крысы тратил энергию на самые важные события дня. Уилсон заметил, что повторение дневной активности нейронов не ограничивается гиппокампом; сенсорные области мозга, такие как зрительная кора, также возбуждались во время сна, и это давало основания предположить, что во сне крыса воспринимает зрительные образы.

Можно ли назвать это воспроизведение активности нейронов сновидением? Мы не можем спросить крысу о ее субъективных ощущениях, но Уилсон считает, что это справедливое предположение. «Настоящие воспоминания, которые меняются со временем и имеют ассоциированный с ними образ, – вот что я считал бы разумным определением сновидения у крысы», – говорил он.

Уилсон опубликовал результаты своих экспериментов на грызунах в 1990-х и начале 2000-х гг., и это дало новый импульс научным исследованиям сновидений[132]132
  Wilson Lab @ MIT // Massachusetts Institute of Technology. URL: http://www.mit.edu/org/w/wilsonlab/html/publications.html


[Закрыть]. Скептики могли отвергать исследования, основанные на рассказах людей, или слухах, но отрицать достоверность результатов Уилсона было невозможно. Крысы, в отличие от людей, не могли лгать о сновидениях, связанных с табу. Не важно также, «помнили» ли крысы свои сны после пробуждения. Как указывал Уилсон, мозг крысы мог стать «доступной моделью». «Возможность изучать сновидения в контролируемой системе, доступ к модели сновидений животных – все это существенно изменило наши взгляды на сон и сновидения». За активностью их нейронов наблюдать относительно легко. Окружающей средой во время бодрствования можно управлять. И хотя когнитивные системы человека во много раз сложнее, чем у грызунов, между ними можно провести полезные аналогии – соответствующие структуры мозга у обоих видов выполняют сходные функции. «Гиппокамп участвует в восприятии пространства как у людей, так и у грызунов», – объяснял Уилсон. Гиппокамп – область в глубине мозга, по форме напоминающая морского конька и содержащая множество нейронов места – играет ключевую роль на всех этапах пространственного научения, от кодирования новой памяти до ее консолидации и извлечения. Известно, что у лондонских таксистов гиппокамп увеличивается в размере в процессе запоминания тысяч улиц и ориентиров огромного города[133]133
  Maguire E. A. et al. London Taxi Drivers and Bus Drivers: A Structural MRI and Neuropsychological Analysis // Hippocampus. 2006. Vol. 16 (12). P. 1091.


[Закрыть]. И наоборот, повреждение гиппокампа – и у грызунов, и у людей – может нарушить способность решать пространственные задачи.

Когда Уилсон слушал сновидения крыс, всего в нескольких милях от его лаборатории в МТИ проводилось еще одно основополагающее исследование сна и обучения. В начале нынешнего тысячелетия психиатр из Гарварда Роберт Стикголд опубликовал свое сенсационное открытие: если днем студенты играли в «Тетрис», ночью в их сновидениях появлялись картинки из игры[134]134
  Stickgold R. et al. Replaying the Game: Hypnagogic Images in Normals and Amnesics // Science. 2000. Vol. 290 (5490). P. 350–353, doi: 10.1126/science.290.5490.350


[Закрыть]. Создавалось впечатление, что они продолжали практиковаться во сне.

Стикголд смог подтвердить свое подозрение, что сновидения – в частности, промежуточное состояние между сном и явью (гипнагогия) – кодируют наши самые яркие воспоминания. Впервые эта мысль пришла ему в голову во время занятий альпинизмом. «Я отдыхал в Вермонте вместе с семьей», – вспоминал он, сидя в своем скромном кабинете на восьмом этаже Бостонской больницы[135]135
  Интервью автора с Робертом Стикголдом, 13 марта 2017 г.


[Закрыть]. К внешней стороне двери была прикреплена табличка «НЕПОСЕДА БОБ», и было понятно, что это прозвище заслужено не просто так; волнение, с которым он рассказывал о давних открытиях, и радость от непредсказуемости научного процесса и прозорливости его учеников ощущались даже много лет спустя.

Однажды вечером, после тяжелого восхождения на гору под названием Верблюжий Горб, усталый и измученный, Стикголд улегся в постель, надеясь восстановить силы во время ночного сна. Но на границе яви и сна ему показалось, что он снова перенесся на место дневного восхождения. «Засыпая, я вдруг заметил, что в моем мозгу всплывают яркие картины восхождения, – рассказывал он. Он снова оказался на склоне, силясь преодолеть особенно трудный участок. – Я буквально чувствовал камни под ногами». Усилием воли Стикголд стряхнул с себя эти грезы, но, как только стал засыпать, история повторилась; он не мог избавиться от ощущения, что снова карабкается по скалам. «Прошло уже шесть или восемь часов, как мы спустились с горы. Похоже, сам сон что-то делал с этими воспоминаниями».

Остаток отпуска Стикголд присматривался к образам, которые возникали в его мозгу, когда он засыпал. Он заметил, что часто видит трудности, которые ему приходилось недавно преодолевать – шторм на море, сплав по реке на плоту, – и заподозрил, что его мозг повторяет самые яркие или напряженные события дня.

Вернувшись в Гарвард, Стикголд решил проверить свою теорию, но никак не мог придумать, как сделать это в лаборатории. «Я рассмеялся и сказал себе, что нужно просто подать заявку в комитет по этике, чтобы набрать группу скалолазов», – вспоминал он. Однажды он пожаловался студентам на трудности с изучением явления, которое он наблюдал в Вермонте. «И один из них сказал: “Знаете, с ‘Тетрис’ происходит то же самое”». После сеанса компьютерной игры – в ней нужно поворачивать разноцветные фигуры так, чтобы они заполняли нижнюю строчку экрана – студенту часто снились геометрические узоры. Благодаря тому разговору, рассказывает Стикголд, «я понял, что есть формат, позволяющий нам провести исследование».

Он набрал двадцать семь добровольцев: десять «экспертов», которые уже провели не менее пятидесяти часов за игрой в «Тетрис», и семнадцать «новичков», никогда в нее не игравших. Стикголд предложил всем участникам эксперимента играть в «Тетрис» три дня подряд по семь часов в день. В течение первого часа ночного сна Стикголд или его помощники несколько раз будили испытуемых и спрашивали, что им снилось. Одни сообщили о падающих кирпичиках, таких же как в компьютерной игре, в которую они играли днем. Образы, связанные с «Тетрис», чаще появлялись у новичков; они хотя бы один раз игру видели во сне, тогда как среди экспертов таких было меньше. Точно так же как засыпающий мозг Стикголда возвращал его на скалы в Вермонте, заставляя еще раз пережить трудное восхождение, засыпающий мозг испытуемых давал им еще один шанс потренировать новый навык.

Кроме того, новички и опытные игроки по-разному встраивали «Тетрис» в свои сновидения. Новичкам снились черно-белые фигуры, похожие на те, что появлялись на экране монитора, тогда как у экспертов сновидения могли быть более сложными. Одна женщина видела во сне разноцветные кирпичики, напомнившие ей вариант «Тетрис», в который она училась играть много лет назад. Ее мозг, говорит Стикголд, обращался к прежнему опыту, «адаптивно меняя его силу, структуру или ассоциации». Спящий мозг мог извлекать давние, даже забытые воспоминания, чтобы помочь решить похожие задачи.

Именно с этой целью Стикголд включил в число новичков пять человек, страдавших амнезией, – благодаря дружбе с местным психиатром, который тем летом лечил таких пациентов. У этих людей был поврежден гиппокамп, что препятствовало формированию или сохранению новых воспоминаний. Аспирант Дэвид Родденберри, помогавший Стикголду, приезжал домой к этим людям в пригородах Бостона. Каждый раз они спрашивали у него примерно следующее: «Привет, мы знакомы?» Родденберри представлялся и терпеливо объяснял – будь то первый раз или третий – правила игры в «Тетрис». «Они были очень милы, – вспоминал Родденберри. – Никаких отрицательных ассоциаций или недоверия». Пациенты забывали обо всех конфликтах или неприятностях, прежде чем они перерастали в неприязнь. Когда участник эксперимента ложился спать, Родденберри подключал его к монитору и занимал пост в соседней комнате. Как только компьютер сообщал ему о наступлении фазы быстрого сна, Родденберри возвращался в спальню, будил испытуемого и спрашивал, что тот видел во сне. «Они пугались, потому что не помнили, кто я и что делаю в их спальне»[136]136
  Интервью автора с Дэвидом Родденберри, 22 марта 2017 г.


[Закрыть], – рассказывал он.

Но результаты исследования компенсировали эти неловкие моменты. Несмотря на то что страдающие амнезией люди на следующий день не помнили даже основные сведения о «Тетрис», во сне они видели изображения фигур. «Они описывали висящие в воздухе фигуры или пытались выстроить их в ряд, не понимая, что делают», – вспоминал Родденберри. Они не могли сознательно связать эти образы с компьютерной игрой, однако игра явно влияла на их сновидения.

«Я помню, как Дэвид первый раз позвонил мне и сказал: “Боб, у нас есть отчет”, – рассказывал Стикголд. – Я помню, как шел из кабинета в лабораторию, спрашивая себя, зачем мы вообще этим занимаемся. Было невозможно представить, что у нас получится». Его случайное решение включить в исследование пациентов с амнезией привело к самому большому сюрпризу в этом проекте. «Ирония состояла в том, что это было доказательство теории Фрейда, утверждавшего, что сновидения – королевская дорога к подсознанию, – заметил Стикголд. (Фигурка Зигмунда Фрейда прикреплена к доске объявлений в его кабинете, однако он считает себя последовательным антифрейдистом.) – У пациентов с амнезией явно имеется память, но она для них недоступна».

Эти сновидения с «Тетрис» также помогают объяснить, почему за три дня экспериментов результаты игры у пациентов с амнезией улучшались, хотя они не могли запомнить правила. К концу эксперимента одна женщина, страдавшая амнезией, села за компьютер и автоматически поместила пальцы на три клавши, использующиеся в игре.

В 2000 г. статья Replaying the Game: Hypnagogic Images in Normals and Amnesics стала первой за тридцать лет работой о сновидениях, опубликованной в авторитетном журнале Science. «Статья о “Тетрис” была важной, потому что в ней утверждалось: “Можно заниматься научным исследованием. Можно использовать эту парадигму и задавать вопросы о том, что попадает в сновидения, что в них не попадает и как это происходит”». Она проложила путь другим ученым, исследовавшим роль сна в обучении – в конечном счете именно обучение было признано одной из основных функций сновидений.

Тем временем в Канаде психолог Джозеф де Конинк исследовал связь между сновидениями и изучением иностранных языков. Сам он объяснял интерес к этой теме опытом молодости. Родным языком его родителей был английский, но рос он во франкоговорящем Квебеке и не пользовался английским до тех пор, пока не переехал в Манитобу, чтобы работать над докторской диссертацией. Он хорошо знал язык, но путался в нюансах, что мешало работе. «Я всегда переводил данные с английского на французский, делал вычисления на французском, а результат переводил обратно на английский, – рассказывал он. Так продолжалось несколько недель, но однажды в его голове словно что-то щелкнуло, и все стало на свои места. – Внезапно я обрел способность думать на английском». Приблизительно в это время он заметил кое-что еще: «Мне стали сниться сны не только на французском, но и на английском языке»[137]137
  Интервью автора с Джозефом де Конинком, 30 марта 2017 г.


[Закрыть].

Де Конинк задумался о возможной связи между изменением своих снов и важным достижением в реальной жизни, и именно эта тема стала одной из первых, которой он занялся, когда возглавил собственную лабораторию в Университете Оттавы. Он начал приглашать для исследований группы англоговорящих студентов, которые совершенствовали свой французский на шестинедельных ускоренных курсах[138]138
  De Koninck J. et al. Intensive Language Learning and Increases in Rapid Eye Movement Sleep: Evidence of a Performance Factor // International Journal of Psychophysiology. 1989. Vol. 8 (1). P. 43–47.


[Закрыть]. Все они поступили в колледж, где преподавание велось на двух языках, но владели французским на уровне старших классов школы, и им пришлось пожертвовать частью летних каникул, чтобы подтянуть язык. Они занимались в аудиториях целый день, а вечером участвовали в разных мероприятиях с целью погружения в языковую среду – то есть практиковались во французском круглые сутки со своими одногруппниками.

Студенты согласились спать в лаборатории де Конинка и рассказать о своих снах в трех критических моментах: до начала языковых курсов, через несколько недель после начала занятий и после их окончания[139]139
  De Koninck J. et al. Language Learning Efficiency, Dreams and REM Sleep // Psychiatric Journal of the University of Ottawa. 1990. Vol. 15 (2). P. 91, 92.


[Закрыть].

Результаты, полученные де Конинком, совпадали с его собственным опытом. Сначала французский почти отсутствовал в сновидениях студентов. «Большинство снов относились к тому, чем вы занимались минувшим днем, но даже если вы целый день были погружены в языковую среду, это не значит, что французский сразу же появится в ваших сновидениях, – объяснял де Конинк. – Трудно видеть сны на втором языке, если вы не слишком хорошо владеете грамматикой, поскольку вы не можете сочинять во сне». Через несколько недель почти полного погружения в сновидения лучших студентов начали просачиваться фрагменты на французском. «Те, кто стал встраивать французский в свои сны, овладевали языком быстрее остальных или достигали “совершенного владения”, – отметил де Конинк. – Это приходит, но не сразу».

Сравнив результаты, показанные студентами в тестах по французскому, с данными о циклах сна, де Конинк обнаружил еще одну удивительную закономерность. Участники эксперимента, которые больше времени проводили в фазе быстрого сна, демонстрировали лучший прогресс; более продолжительные сновидения шли рука об руку с уровнем владения языком. За исключением трех студентов, французский которых вообще не улучшился, все участники эксперимента во время обучения проводили больше времени в состоянии быстрого сна, чем до и после языковых курсов. Их мозг интенсивно работал, предоставляя возможность использовать во сне новый навык – и совершенствовать его.

Несколько лет спустя де Конинк провел еще более наглядный эксперимент, чтобы продемонстрировать связь между сновидениями и переменой восприятия. Студенты, принимавшие участие в эксперименте, носили очки, которые переворачивали поле зрения вверх ногами. Поначалу они не справлялись с простейшими задачами. «Им пришлось заново учиться читать, ходить, – вспоминал де Конинк. – Они были молоды и думали, что это весело, но на самом деле это трудная задача. Не знаю, смогли бы мы это повторить сегодня».

Это было круглосуточное испытание; студенты не отдыхали даже тогда, когда ложились спать. После дня в очках половине из них снились перевернутые люди или предметы. Даже те, кто непосредственно не видел во сне измененную реальность, воспроизводили ее косвенным образом – им снилось, что они падают или теряют ориентировку. «Наблюдаемые изменения в сновидениях, – писал де Конинк, – …отражают дневные заботы и физиологическое состояние, связанное со зрительной инверсией»[140]140
  De Koninck J. et al. Vertical Inversion of the Visual Field and REM Sleep Mentation // Journal of Sleep Research. 1996. Vol. 5 (1). P. 16–20.


[Закрыть]. У студентов также отмечалось «громадное» увеличение продолжительности фазы быстрого сна – резкий скачок был наиболее выражен у тех, кто быстро адаптировался, перестав спотыкаться, научившись читать, тасовать карты и даже копировать перевернутый текст. Независимо от того, была ли польза в реальной жизни от бессознательной практики во сне, или инвертированные сновидения всего лишь отражали работу, которой мозг был занят в течение дня, существовала связь между снами о задаче и ее решением наяву.

Когда я пришла в лабораторию Уилсона в МТИ, там было гораздо оживленнее, чем мне представлялось; институт находился на передовой науки, студенты были полны энтузиазма. Наука о сне здесь явно господствовала.

Ход проводимых в лаборатории экспериментов помог мне понять радость Уилсона, когда много лет назад он услышал звуки возбуждения нейронов у спящей крысы; обычно в науке все происходит гораздо скучнее. Я разговаривала с аспиранткой Ханной Уиртшафтер, пока мы несколько часов ждали, когда крыса заснет. У крысы, циркадный ритм которой определял распорядок моего дня (и всех зимних месяцев Ханны), на голове был выстрижен участок, куда Ханна вживила тридцать два электрода – по ее словам, это была «ужасная шестичасовая операция». Меня поразили внимание и забота, с которыми относились к одному-единственному грызуну. Ханна уже знала привычки крысы, хотя все четыре дня их знакомства животное восстанавливалось после наркоза. Крыса быстро училась. Иногда она использовала свой хвост как маску для сна, оборачивая его вокруг морды, чтобы закрыть глаза от свечения электронных приборов, записывавших сигналы ее нервных клеток. На одной стене лаборатории размещались экраны, на которых в реальном времени отображались карты электрической активности нейронов крысы. Другая стена была занята пучками проводов и алюминиевой фольгой – звуковой системой, достойной кабинки диджея, которая усиливала шум возбуждающихся нервных клеток. Голос Ханны, рассказывающей об эксперименте, звучал на фоне непрерывного гудения нейронов, напоминавшего белый шум. Время от времени Ханна умолкала, прислушивалась к вибрациям, транслируемым динамиками, или поворачивалась посмотреть на один из экранов.

«Вот! – воскликнула она при смене ритма, которую я не замечала. Ханна указала на радужные волны на мониторе. – Мы слышим тета-ритм». Даже не глядя на крысу, Ханна знала, что животное проснулось и бегает по клетке. Чуть позже: «Слышите это “бум-бум”? (Я не слышала.) Это не нейрон – крыса скребется или жует. Привыкаешь все время прислушиваться».

В 1990-х гг. такие ученые, как Уилсон, Стикголд и де Конинк не только показали, что сны помогают учиться, но и что их можно изучать в лаборатории. Солидные ученые, пользующиеся авторитетом в научной среде, они были идеальными проводниками этой идеи. Тем не менее исследователи, которые хотели изучать сновидения, должны запастись терпением.