Новое исследование: сон улучшает креативные способности

0
23

Две основные фазы сна заставляют мозг решать задачи, с которыми мы не можем справиться пока бодрствуем.

В 1920 году, в пасхальную ночь, ученый Отто Леви неожиданно проснулся: к нему пришла гениальная идея.

Он быстро записал свои мысли на клочке бумаги и снова погрузился в сон. Утром Леви ждало полное разочарование: каракули оказались совершенно нечитаемыми. К счастью, следующий ночью идея вновь посетила ученого — он вспомнил схему простейшего эксперимента, который доказывал, что между нервными клетками происходит обмен химическими веществами. Финал истории: в 1936-м за это открытие Леви и его коллега Генри Дейл получают Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

Спустя почти сто лет после ночного озарения Леви множество научных экспериментов подтвердили, что сон стимулирует креативное мышление. Недавно Пенни Льюис из Университета Кардиффа и двое ее коллег объединили разрозненные исследования в новую теорию.

По их версии, две основные фазы сна — медленный и быстрый сон — вместе работают на то, чтобы мы находили новые связи между уже известными нам данными и решали проблемы, которые ставили нас в тупик в состоянии бодрствования.

Засыпая мы сначала входим в фазу медленного сна, которая состоит из четырех стадий: от самой «легкой», в течение которой наши мышцы расслабляются и начинается подергивание конечностей, до глубокого дельта-сна, во время которого миллионы нейронов работают одновременно, как могучий военный хор. «На этой стадии приходят видения, которые вы даже не могли бы вообразить в реальности, — говорит Льюис. — Вы погружены в сон максимально глубоко, и если в этот момент кто-то возьмется вас будить, вы будете крайне недовольны».

В фазе медленного сна к нам приходят и воспоминания. Те же нейроны, которые реагировали на события днем, работают и ночью — причем в той же последовательности.

Это буквально «повторение пройденного»: хаотичные воспоминания объединяются и встраиваются в уже существующую систему знаний.

Льюис отмечает, что в этот момент наш мозг превращает частности в общие представления — эту идею поддерживают и другие ученые.

«Допустим, вы пытаетесь представить себе день рождения, — объясняет Пенни. — Подарки, пирожные, воздушные шарики. Области мозга, которые воспроизводят эти элементы, работают более активно, чем те, которые пытаются «вспомнить», кто из гостей был на какой-то определенной вечеринке, или другие конкретные детали». Со временем подобная информация улетучивается из памяти, зато остается самая суть, и вот усредненный образ дня рождения уже готов. Кстати, некоторые специалисты считают, что сновидения — это сознательный процесс, который позволяют мозгу изучать базу воспоминаний, регулярно переигрывая и трансформируя их.

Льюис утверждает, что наибольшую активность этот процесс набирает во время медленного сна — в момент, когда устанавливается крепкая связь между двумя отделами мозга: гиппокампом (находится в самом центре мозга и отвечает за воспоминания о событиях и местах, в которых мы побывали) и неокортексом (области коры больших полушарий, хранящие факты, идеи и представления). Льюис считает, что гиппокамп заставляет неокортекс воспроизводить воспоминания, так или иначе связанные друг с другом, например, местом действия или любыми другими общими точками. В итоге неокортекс быстрее формирует те самые общие представления.

На смену медленному сну приходит быстрый. Наше тело остается в покое, зато глазные яблоки, прикрытые веками, приходят в интенсивное движение.

«Хор» нейронов, до этого выпевавший стройную партию, теперь исполняет какую-то авангардную пьесу: в этот момент разные части неокортекса, судя по всему, активизируются в случайном порядке.

В то же время нейромедиатор ацетилхолин — тот самый, который выявил Леви после своего «сонного» озарения — наводняет мозг и нарушает связь между гиппокампом и неокортексом, которые приходят в особо гибкое состояние: теперь связи между нейронами формируются, укрепляются или слабеют намного быстрее.

Льюис считает, что возбужденное состояние позволяет неокортексу бессознательно находить сходства между, казалось бы, совершенно не связанными понятиями и фактами — например, планетами, вращающимися вокруг Солнца, и электронами, кружащими вокруг ядра атома. «Предположим, вы работаете над задачей и заходите в тупик, — говорит исследовательница. — Быстрый сон заставляет неокортекс одновременно воспроизводить и абстрактные, упрощенные данные об этой проблеме, и сведения, которые «всплывают» случайным образом. Между этими элементами устанавливается связь, и, проснувшись утром, вы можете увидеть свою задачу в другом свете — а значит, быстрее найти способ расправиться с ней».

«Многие утверждали, что за креативность и творчество отвечает медленный сон, другие считали, что это задача быстрой фазы, — продолжает Льюис. — Мы же определили, что важны обе фазы».

Мозг спящего человека проходит оба цикла примерно каждые 90 минут. Каждую ночь гиппокамп и неокортекс многократно синхронизируются и разъединяются, соответственно, наработанные образы и связи постоянно укрепляются. «Вот еще аналогия: два исследователя сначала работают над одной проблемой вместе, потом расходятся, чтобы поразмыслить в одиночестве, а затем снова начинают искать решение сообща», — пишет Льюис.

«Очевидный вывод: если перед вами стоит сложная задача, оставляйте достаточно времени на сон, — добавляет она. — Если вам нужна нестандартная идея, не стоит торопиться».

Концепция Льюис построена на подтвержденных данных лишь отчасти, многие идеи пока остаются предположениями, которые необходимо подтверждать экспериментами. Пока, например, не хватает оснований для утверждения, что гиппокамп заставляет неокортекс пробуждать ассоциативные воспоминания в фазе медленного сна. «Понимаю, что тут есть некоторая натяжка», — признает исследовательница, описывая эксперименты, подтверждающие связь первой фазы сна с формированием общих понятий и представлений. Участникам одного из опытов предлагали запомнить несколько слов — «ночь», «темнота», «уголь» — связанных общей темой, которая специально не озвучивается. Те испытуемые, кто после заучивания отправлялись спать, позже утверждали, что в списке было и слово «черный». Однако Джессика Пейн из Университета Нотр-Дам отмечает, что в одном из ее собственных экспериментов медленный сон дал противоположный эффект. Вместе с тем Пейн считает, что Пенни Льюис на верном пути, особенно когда речь идет о роли быстрого сна в нахождении неожиданных креативных решений.

Льюис прекрасно знает и еще об одной бреши в своей теории, которая тревожит ее куда больше: некоторые люди вообще обходятся без быстрого сна, не испытывая при этом никаких очевидных проблем с психической деятельностью. Один израильтянин лишился быстрой фазы после травмы головы. «Он влиятельный адвокат, он придумывает головоломки для местной газеты, — говорит Льюис. — Его случай —  безусловно, проблема для нас».

«Я знаю, что [теория] не верна на сто процентов, — добавляет она со смехом, — но мы только что получили ряд результатов, которые добавляют очков в ее пользу». Команда Льюис пытается воспроизводить воспоминания волонтеров, полученные во время медленного и быстрого сна. Одновременно ученые работает над способами усиления и подавления обеих фаз, чтобы понять, как они влияют на механизм принятия решений. Группа работает только год, а весь проект рассчитан на пять лет. Что будет дальше? Чтобы изучить формирование абстрактных понятий и объединение знаний в единую систему, Льюис собирается создать искусственный интеллект, который будет работать как спящий мозг.

Да, она собирается усыпить искусственный разум.

Источник: mhealth.ru