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

Сцене необходимо хорошее освещение

Не так давно мы с женой поднимались на горку в один из местных магазинчиков – как ни смешно, за молоком, – и жена задала мне вопрос. Чтобы ответить на него, мне пришлось остановиться. Всем известно, что на подъем пешком в гору тратится энергия. Оказывается, что для осознанной мыслительной деятельности она тоже нужна, и у меня просто не хватило энергии на то и другое одновременно.

При осознанной мыслительной деятельности метаболические ресурсы (глюкоза, топливо в вашей крови) расходуются намного быстрее, чем при выполнении автоматических мозговых функций, таких как поддержание сердечного ритма или дыхания. В общем, сцене для функционирования требуется немало энергии – как если бы все осветительные приборы располагались далеко за сценой и нужно было включать множество ярких ламп, чтобы актеров было хотя бы видно. Еще хуже то, что запасы энергии для освещения сцены ограничены и уменьшаются по мере использования, примерно как электричество в аккумуляторах, которые постоянно надо подзаряжать.

Первое клиническое свидетельство таких ограничений было получено еще в 1898 г. Дж. Уэлш поставила эксперимент, в котором измерялась способность человека выполнять физическую работу и одновременно думать. В ходе эксперимента испытуемые начинали выполнять какую-то мыслительную задачу, а затем получали команду показать максимальное физическое усилие на динамометре – машине для измерения силы. Эксперимент показал, что практически любое мыслительное задание уменьшает максимальное возможное усилие, нередко вдвое.

Если на вашей сцене выполняются энергозатратные задачи, такие как планирование деловых встреч, то запас энергии может истощиться уже через час. А вот водитель грузовика способен ехать день и ночь, его возможности ограничены лишь потребностью организма во сне. Дело в том, что при управлении грузовиком префронтальная кора задействуется мало (разве что если вы новичок, или машина у вас новая, или на незнакомой дороге). При вождении автомобиля работает другая часть мозга – подкорковые, или базальные, ядра. Базальные ядра – это четыре нейронных узла в том отделе мозга, который управляет рутинными действиям, не требующими особого осознанного внимания. С эволюционной точки зрения базальные ядра – достаточно древняя часть мозга. Они энергетически эффективны и имеют меньше ограничений, чем префронтальная кора. Стоит вам повторить одно и то же действие хотя бы несколько раз, и базальные ядра начинают перехватывать управление. Как и многие другие зоны мозга, они работают без привлечения сознания; именно этим объясняется тот факт, что Эмили может вести машину и одновременно думать о конференции.

Префронтальная кора потребляет метаболическое топливо – глюкозу и кислород – быстрее, чем представляется большинству людей. «Объем ресурсов на такие действия, как принятие решений и сдерживание порывов, у нас ограничен, – объясняет доктор Рой Баумейстер из Флоридского университета, – и когда мы его используем, на другие действия может не хватить». Стоит принять одно трудное решение, как следующее станет еще более трудным. Этот эффект можно погасить, выпив что-нибудь, содержащее глюкозу. Баумейстер проверил эту гипотезу при помощи лимонада, подслащенного глюкозой или заменителем сахара, и эффективность работы заметно повысилась.

Догадка Баумейстера – значительное открытие в области механики мозга. Наша способность управлять механизмами сцены реально ограничена, потому что этот процесс требует много топлива. При работе сцены расходуется много энергии, и ее запасы быстро убывают. Этим можно объяснить множество привычных явлений – к примеру, почему так трудно сохранять сосредоточенность и так легко отвлечься, когда ты устал или голоден. Если вы, досидев до двух часов ночи, уже не в состоянии думать, то это не вы – это ваш мозг. Период, когда вы способны думать с максимальной эффективностью, ограничен во времени. И желания «постараться» здесь мало.

Но почему функционирование мысленной сцены требует так много энергии? Некоторые ученые считают, что префронтальная кора потому так жадна на энергию, что по эволюционным меркам очень молода. Мало того, она и сейчас не слишком-то отвечает современным информационным требованиям и должна эволюционировать дальше. Но есть и другая точка зрения. Если разобраться в мозговых процессах, задействованных, к примеру, в принятии решений, то можно поразиться собственным возможностям. Наверное, стоит уважать свои ограничения, а не бороться с ними. Давайте проверим эту мысль, посмотрев, что происходит с Эмили дальше.

В 9.00 она входит в зал заседаний. Ее мозг воспринимает поток данных: какофонию звуков (это три человека говорят одновременно), яркую радугу красок (это и печатные материалы к заседанию, и костюмы, и картины на стенах, множество форм и движений, десяток лиц). Объем сложной информации, поступающей в этот момент в мозг Эмили, поставил бы в тупик любой суперкомпьютер. Входя в комнату, она задействует для обработки входящей информации кратковременную память. Мозг воспринимает большой объем информации, но уже через 20–30 секунд значительной ее части там уже нет. На мгновение на сцену как будто выбегают сразу несколько сотен новых актеров, но через несколько секунд почти все они вновь исчезают. Если через минуту спросить Эмили, что она увидела, войдя в комнату, женщина не сможет сказать, что на ком было надето и что было написано на демонстрационной доске, если только она не остановилась специально и не обратила особое внимание на какие-то из этих вещей.

Мгновением позже Эмили вспоминает, зачем пришла сюда – она собиралась встретиться с новой коллегой по имени Мэделин и выпить с ней кофе. Теперь ее мозг должен одновременно вести сразу три энергозатратных процесса. В них задействуются многие участки мозга, но общее руководство берет на себя префронтальная кора. Во-первых, нужно отслеживать данные (визуальные и звуковые) о комнате, которые продолжают поступать в кратковременную память, – примерно так же, как человек на стоянке оглядывает машины в поисках своей. Эти данные необходимо держать на сцене, что требует определенных усилий. На них расходуется энергия.

Во-вторых, Эмили должна вывести на сцену образ Мэделин, чтобы было с чем сравнивать поступающую информацию о комнате. Лицо Мэделин извлекается из миллиардов бит информации, содержащейся в долговременной памяти Эмили. Необходимо удерживать цепи, представляющие образ новой сотрудницы, активными – следить за тем, чтобы этот актер постоянно присутствовал на сцене; это требует дополнительных усилий, а значит – энергии.

Наконец, Эмили должна удерживать в сознании мысль о кофе. В противном случае, встретившись с Мэделин, она попросту забудет, зачем ее искала.

Эти три процесса – «отслеживание поступающей информации», «Мэделин» и «кофе» – должны быть активны одновременно. А между тем в кратковременную память продолжает поступать новая информация, которая в принципе может помешать нормальному течению этих процессов. Сразу трем группам актеров требуется энергия, чтобы оставаться на сцене сознания Эмили, и при этом туда же стремятся другие актеры, которых необходимо удерживать и не пускать на сцену.

Эмили находит Мэделин. «Куда бы нам пойти?» – спрашивает Мэделин, когда они вместе выходят из комнаты. «Представления не имею. В голову что-то ничего не приходит, – отвечает Эмили. – Давайте пройдемся и поищем место, где мы могли бы присесть и подумать».

Что означает история Эмили? Возможно, теперь вы «видите» (т. е. удерживаете некую информацию на сцене вашего собственного сознания), что мысленная сцена – это вечно голодный зверь. Отреагировать на ситуацию можно по-разному. Один вариант – жаловаться на то, как трудно человеку правильно функционировать. Второй вариант – послать помощника за порошком глюкозы или готовым раствором, способным его заменить, – а в современном мире это какой-нибудь напиток типа колы. (Подобная мера может помочь, хотя не без неприятных побочных эффектов, таких как набор веса, лишние расходы на дантиста и дополнительный риск заболеть диабетом 2-го типа.) Третий вариант – и я предложил бы именно его – состоит в том, чтобы еще раз обдумать, как вы оцениваете и используете ресурс, о котором мы говорим, – свою мысленную сцену.