Внештатный автор, специализирующийся на написании статей об улучшении качества жизни матери и ребенка, воспитании и развитии детей, гармонизации быта.
За ночь человек проводит во сне около двух часов, а за всю жизнь набирается порядка шести лет непрерывного сновидения. При этом, по разным оценкам, до 95% всего этого материала стирается из памяти в первые минуты после пробуждения. Получается, что каждый из нас проживает что-то вроде параллельной шестилетней жизни, от которой почти ничего не остаётся – и науке до сих пор не вполне понятно, зачем мозг вообще на это тратится.
Мозг не отключается во сне: наоборот, в фазе быстрого сна он работает почти так же активно, как во время бодрствования, просто без участия критического мышления и логического контроля. Именно поэтому сновидения получаются такими яркими, эмоциональными и одновременно нелогичными – за образы отвечают одни зоны мозга, а за их рациональную проверку совсем другие, вторые в этот момент работают менее активно, поэтому способность критически оценивать происходящее снижается.
Современная наука не сходится на одном ответе, зачем нужны сны, но выделяет несколько параллельно работающих функций: консолидация памяти, обработка эмоций, репетиция угрожающих ситуаций, поддержание активности зрительной коры в темноте и, по одной из новейших гипотез, защита мозга от «переобучения» на однотипном дневном опыте – по аналогии с тем, как нейросети специально добавляют в обучение шум, чтобы не терять способность обобщать.
О том, как человечество вообще пришло к научному изучению снов – от античных философов до открытия быстрой фазы сна, – можно прочитать в материале об истории изучения сновидений. Здесь же разговор о другом: не о том, как наука дошла до сегодняшнего понимания, а о том, что она с этим пониманием делает сейчас – и почему единого ответа на вопрос «зачем» до сих пор нет.
Проблема с изучением снов в том, что напрямую заглянуть в чужую голову нельзя – приходится работать с косвенными данными и хитрыми методиками.
Самый очевидный способ – будить испытуемых в разных фазах сна и просить подробно описать, что они видели, сверяя рассказ с показаниями энцефалографа. Но в последнее десятилетие появились и куда более изощрённые инструменты. В 2013 году команда из ATR Computational Neuroscience Laboratories в Киото впервые показала, что содержание сна можно предсказать напрямую по снимкам фМРТ: участников будили сразу после засыпания, а алгоритм, обученный на паттернах мозговой активности при просмотре реальных изображений, угадывал общую категорию увиденного во сне с точностью около 60%. В последние годы появились экспериментальные работы, которые пытаются объединить декодирование мозговой активности и генеративные модели для реконструкции элементов сновидений. Эти подходы пока находятся на ранней стадии и не позволяют буквально увидеть сон человека.
Есть и куда более неожиданный источник данных – расстройство поведения в фазе быстрого сна (RBD). В норме во время сновидений тело парализовано: мозг активен, а мышцы обездвижены, чтобы человек не разыгрывал сон физически. У людей с RBD этот защитный механизм отключается, и они начинают действительно бить, пинаться и кричать во сне. Для исследователей это своего рода естественный эксперимент: содержание таких «разыгранных» снов почти всегда связано с нападением, погоней или другой угрозой – даёт исследователям дополнительные данные в пользу гипотезы о связи сновидений с моделированием угроз.
Третий метод – направленная реактивация памяти (TMR): человеку во время обучения дают специфический запах или звук, а затем незаметно повторяют этот же стимул во время сна. В части экспериментов это не только улучшало запоминание материала, но и заметно чаще протаскивало элементы выученного прямо в сюжет сна – то есть позволяет не просто наблюдать связь между обучением и сновидениями, а управлять ею напрямую.
Наконец, часть данных собирают не в лаборатории, а через дневники. Итальянские исследователи с 2020 по 2024 год попросили 207 взрослых ежедневно фиксировать и содержание снов, и события минувшего дня – набралось больше 3300 записей. Оказалось, что склад характера напрямую влияет на структуру сновидений: люди, склонные отвлекаться и «витать в облаках», видят более рваные, калейдоскопические сны, а те, кто предпочитает искать во всём глубокий смысл, – более связные и логичные сюжеты.
Ни одна из следующих теорий не отменяет остальные полностью – современная наука скорее взвешивает, какая часть явления за какой теорией стоит.
Самая распространённая на сегодня позиция: сон помогает переносить информацию из кратковременного хранилища (гиппокамп) в долговременное (кора головного мозга), одновременно укрепляя нужные нейронные связи и ослабляя лишние. Именно поэтому в сновидениях так часто всплывают фрагменты недавних событий – мозг в буквальном смысле продолжает их обрабатывать, пока тело отдыхает. Эксперименты с направленной реактивацией памяти – одно из самых прямых подтверждений этой связи: если во сне искусственно «подсветить» конкретный материал, он не только лучше запомнится, но и с высокой вероятностью появится в сюжете сна.
Отдельная от памяти, хотя и смежная идея: сон, особенно быстрая фаза, снижает эмоциональный накал дневных переживаний. Пока тело парализовано, миндалевидное тело и другие эмоциональные центры мозга остаются активными, как будто «проигрывая» тревожный опыт заново, но уже в безопасной обстановке – без реального стресса, который сопровождал событие наяву. Это одна из причин, почему после тяжёлой ночи с яркими снами острота дневного переживания иногда ощутимо снижается.
Финский исследователь Антти Ревонсуо в 2000 году предложил теорию, которая объясняет, почему кошмары и тревожные сюжеты встречаются во снах непропорционально часто. По его версии, сон – это эволюционная «репетиция» опасности: мозг заранее прогоняет сценарии нападения, погони или потери, чтобы в реальной угрожающей ситуации сновидец действовал быстрее и увереннее. В проверочном исследовании на сотнях зафиксированных снов гипотеза получила заметное подтверждение: угрозы в сновидениях встречались чаще и острее, чем в реальной жизни испытуемых, а «сновидческое я» почти всегда реагировало на них разумной защитной реакцией – убегало, пряталось, звало на помощь.
Совсем новая, 2021 года, гипотеза нейробиолога Эрика Хоэла – и, пожалуй, самая неожиданная параллель во всей теме. В машинном обучении есть известная проблема: если нейросеть слишком долго учится на одном и том же однотипном материале, она «переобучается» – начинает прекрасно справляться с уже виденными примерами, но теряет способность обобщать и путается на новых данных. Разработчики решают это, специально добавляя в обучение шум и искажённые примеры. Гипотеза Хоэла утверждает, что человеческий мозг сталкивается с той же проблемой после дня, заполненного повторяющимся опытом, – и сны, со всей их странностью и нелогичностью, выполняют похожую роль: намеренно подмешивают в опыт мозга «шум», чтобы взгляд на мир не сузился до слишком узкого, «переученного» шаблона.
Ещё одна относительно новая идея берётся объяснить другую особенность снов – их преимущественно зрительный характер. Во время сна зрительная система получает значительно меньше информации из внешнего мира, и, по одной из гипотез, активность зрительных областей мозга может быть связана с поддержанием их работы в отсутствие постоянных зрительных стимулов. Неожиданное подтверждение этой идеи дают исследования врождённо слепых людей: у тех, кто ослеп до пяти-семи лет, зрительных образов во сне не появляется вообще — их сны целиком строятся на звуке, тактильных ощущениях, запахе и вкусе, тогда как у ослепших позже зрительные образы в снах сохраняются десятилетиями.
Здесь же стоит упомянуть и более старые подходы – психоанализ Фрейда и гипотезу активации-синтеза 1970-х годов, – которые тоже до сих пор входят в число разбираемых наукой моделей.
Ни одна из пяти теорий выше не объясняет феномен снов целиком – и в этом, кажется, и есть самый честный ответ на вопрос из заголовка. Гипотеза перетренированного мозга хорошо объясняет, почему сны такие нелогичные и странные, но не отвечает на вопрос, почему в них так часто буквально пересказываются вчерашние тревоги – а это уже территория теории симуляции угроз и консолидации памяти. Симуляция угроз, в свою очередь, прекрасно объясняет частотность кошмаров, но ничего не говорит о том, почему в снах преобладают именно зрительные образы – здесь работает уже гипотеза поддержания активности зрительной системы. Современная нейронаука в основном перестала искать единственную «правильную» теорию и вместо этого пытается понять, какая доля явления объясняется каждым механизмом одновременно.
За рамками этой статьи остались ещё темы, которые мы разберём в следующих материалах. Например, о том, что собакам, судя по всему, снятся хозяева, а осьминоги во сне так резко меняют цвет и рисунок кожи, что исследователи заговорили о возможных кошмарах у моллюсков. Или о том, что осознанные сновидения наука уже умеет не только фиксировать в лабораторных условиях, но и в ограниченной форме «переговариваться» со спящим через заранее оговорённые сигналы движения глаз. У младенцев на быстрый сон приходится куда большая доля ночи, чем у взрослых, у беременных сновидения нередко становятся ярче и тревожнее на фоне гормональных перестроек, а у пожилых людей сон дробится на более короткие фрагменты и меняет свою глубину.
Механизм сна изучен куда подробнее, чем вопрос о его смысле: как работает мозг во время сновидения, наука знает хорошо, а вот зачем это нужно – спорит до сих пор. Скорее всего, правильный ответ не «одна теория победила», а «несколько механизмов работают параллельно»: одни сны укрепляют память, другие снимают эмоциональное напряжение, третьи репетируют опасность, а четвёртые просто не дают мозгу застрять в слишком привычной картине мира.
Наука объясняет механику сна через приборы и эксперименты – но задолго до появления фМРТ люди уже пытались найти в снах смысл, просто другим способом. О том, как формировалась многотысячелетняя традиция толкования снов – от египетского папируса до сонника в смартфоне, – записано в истории сонников.
Источники:
Иллюстрации: © Baby.ru, сгенерированы при помощи нейросетей
