Как же чистится мозг? Американский нейробиолог Майкен Недергаард провел серию экспериментов на мышах и открыл механизм, который природа создала для такой "уборки". Оказалось, что во время сна токсины вымываются спинномозговой жидкостью, которая циркулирует по мозгу. Это напоминает своеобразную стиральную машину. Причем на полную мощность она работает ночью, а после пробуждения поток жидкости уменьшается на 95 процентов. Поэтому и токсины во сне выводятся намного быстрее, чем при бодрствовании. Установив этот неожиданный факт, ученые пошли дальше. Они задались вопросом: в чем причина такого странного поведения этой "мойки"? Почему она включается ночью и отключается днем? Хотя, вроде бы, все должно быть ровно наоборот: работать на полную мощность, когда в мозге интенсивно нарабатываются токсины, и сбавлять обороты ночью. Новые эксперименты показали, что ночью в мозге почти в два раза увеличивается объем межклеточного пространства, а днем уменьшается. А раз так, то очевидно, что ночью падает сопротивление потоку спинномозговой жидкости, и она движется быстрее. Причиной такого "расширения и сжатия" межклеточного пространства является гормон норадреналин, который активно выделяется при бодрствовании. Профессор Майкен Недергаард полагает, что такой же механизм устранения "мусора" работает и у человека. Это исследование позволит создать препараты для лечения слабоумия, а также помогут тем, кто недостаточно спит.
Новые свойства сна выявили ученые Калифорнийского университета в Беркли. Их работы позволят существенно расширить наши умственные способности. Они повторили знаменитые эксперименты, которые были проведены в 1924 году. Тогда стало мировой сенсацией, что сон позволяет намного лучше запоминать новую информацию. Но почему? Каков механизм этого феномена? Многие годы это оставалось загадкой. И вот сейчас ученые сумели в этом разобраться.
Изучая ЭЭГ, они увидели, что при обучении в бодрствовании активность нейронов многократно повторяется. Как говорится, повторение - мать учения. Та же картина наблюдается в строго определенной фазе сна - так называемом медленном сне (дельта-сне). Миллионы нейронов возбуждаются синхронно, запуская снова и снова процесс запоминания одной и той же информации. Точно так же в яви мы мысленно повторяем ее, чтобы запомнить.
Но не всё так просто: "магическая" связь сна и памяти не объясняется одними лишь повторами. Известно, что нейроны общаются между собой с помощью нейромедиаторов - особых химических "сообщений". Выяснилось, что концентрация одного из них - ацетилхолина, отвечающего за поддержание мозга в бодрствующем состоянии, падает наполовину во время медленного сна. Это позволяет закрепить воспоминания, улучшая передачу информации из кратковременной памяти в более надежную долговременную. Иная картина в другой фазе сна - так называемом быстром сне. Концентрация этого нейромедиатора вдвое выше, чем при бодрствовании, собирая разрозненную информацию в целое. Есть гипотеза, что именно поэтому в быстром сне происходят творческие озарения, открытия, замыслы новых музыкальных произведений, стихов.
Как же нам воспользоваться новыми знаниями о сне? Сделаться умнее? Известно, что время быстрого сна - это утро, а медленного - после обеда или вечером. Зная это, можно распланировать свой сон. Хотите выучить больше новых слов на иностранном языке? Садитесь за учебник после полудня, а затем вздремните, погрузившись в медленный сон. Такой же урок выполните вечером перед тем, как ложиться в постель. А если вас переполняют эмоции от свадьбы, встречи с другом, просмотра фильма и вы не хотите, чтобы яркие впечатления потускнели, доверьтесь быстрому сну, поспите дольше на следующее утро.
Тем, кому симпатична версия о творчестве в быстром сне, можно также попробовать дольше поспать утром. Только творческое озарение надо накануне основательно подготовить. Помучиться над проблемой, обдумать ее со всех сторон, взвесить варианты возможного решения.
Кстати
Наука считает, что спят все живые существа. Даже рыбы. Сомнение долгое время вызывали дельфины. Ведь во сне все высшие животные (птицы и млекопитающие) полностью расслабляются, теряют подвижность.
Для дельфина это невозможно. Он дышит воздухом, а потому вынужден подниматься к поверхности воды для очередного вдоха. Давно замечено, что дельфины никогда не замирают в полной неподвижности, хотя бы слегка, но постоянно двигаются. И тем не менее они спят. Это удалось выявить по биоэлектрической активности их мозга. Оказалось, он работает иначе, чем у человека и всех животных, у которых спят одновременно полушария мозга. У дельфина они спят поочередно: когда одно спит, другое активно. Потом они меняются ролями, и то полушарие, которое было активно, засыпает, а "выспавшееся" бодрствует. Оно и обеспечивает управление телом дельфина, необходимое, чтобы он нормально дышал и не захлебнулся.