Возраст ни при чем. Как заставить мозг быстро думать и много помнить

Для иллюстрации этих перемен давайте рассмотрим сравнение двух спящих людей во время типичного ночного отдыха.

Добрая бабушка и ее двадцатилетний внук Ной ложатся в постель в одно и то же время, около 23.00. Через десять минут внук начинает плавное прохождение через фазы все более глубокого сна и приступает к серфингу по медленным волнам еще до полуночи.

С бабушкой происходит то же самое, но ее переход совсем не такой плавный. Она проходит те же этапы, но после наступления второй фазы альфа-сна она внезапно всплывает на поверхность и пробуждается примерно в 23.30. Теперь ей приходится все начинать заново. Бабушка достигает той же полуночной фазы медленного сна, но в отличие от Ноя не остается там надолго. Она пробуждается во второй раз около 00.30, и процесс опять повторяется. Такой пинг-понг продолжается всю ночь, и ее последний визит к целительной купели медленного сна происходит в 02.30, если она вообще попадает туда. Это называется фрагментированным сном. С другой стороны, ее внук испытывает от четырех до пяти полных циклов чередования обычного сна и REM-сна с четырьмя роскошными заплывами в океане медленных волн. Он спит всю ночь.

Что управляет механизмами сна у Ноя и у его бабушки? Для объяснения нам нужно нанести визит в Боулдер, штат Колорадо.

Хватка крошечных часов

Механизм, погребенный в холмах Колорадо, может сотворить более разрушительный хаос, чем все ядерные вооружения, вместе взятые. Вот что может произойти, если эта технология перестанет работать: цивилизация окажется заложником своего прогресса. Системы диспетчерской связи полиции, пожарного департамента и экстренной медицинской помощи внезапно умолкнут. Электрические сети рассинхронизируются, а затем произойдет перегрузка, вызывающая катастрофические перебои по всему миру. Уолл-стрит и другие глобальные финансовые учреждения забьются в эпилептическом припадке, и высокоскоростные рыночные сделки замрут на полпути. Спутниковые коммуникации будут нарушены, поэтому пилоты летящих самолетов больше не будут знать, где они находятся. Вы тоже не сможете воспользоваться своим GPS в мобильном телефоне для ориентировки. Ничего страшного; телефоны все равно перестанут работать, за исключением ранее загруженной игры Angry Birds. Ослепшая и оглохшая цивилизация со скрипом остановится.

Какое роковое устройство может взять такую суровую дань с современного человечества? Ответ выглядит невинно. В холмах Колорадо захоронены часы, приводимые в движение механизмом атомарного размера. Это устройство NIST-F2, самые точные в мире атомные часы. Оно пользуется естественными вибрациями в атоме цезия для определения «секунды» с точностью, необходимой для синхронизации большей части мировой инфраструктуры. Пока это устройство функционирует, цивилизация процветает. Этот мощный хронометр отстает на одну секунду за триста миллионов лет.

Глубоко внутри нашего мозга есть комочек нейронов – не более 20 000 клеток, – известный как СХЯ, или супрахиазматическое ядро. Это ядро, расположенное в нескольких дюймах за глазами, содержит главный тактовый генератор нашего организма, цезиевые часы человеческого мозга. Его естественные ритмы генерируются (и определяются) через электрические импульсы, выделение гормонов и закономерности генной экспрессии. Ритмический инстинкт этих клеток настолько силен, что вы можете извлечь их из мозга и поместить в тарелку, где они все равно будут ритмично отсчитывать суточные циклы. Они контролируют то, что ученые называют циркадными ритмами человеческого организма.

И они являются причиной того, что пожилым людям гораздо труднее получить хороший ночной сон, чем молодым.

Циркадный ритм действует независимо, как закоренелый диктатор. Но его график подвержен незначительным изменениям, поэтому мы до некоторой степени можем управлять своим сном. СХЯ получает информацию о времени суток непосредственно от зрения, по нервным стволам, называемым проекциями сетчатки. Это позволяет синхронизировать ритмичные выходные сигналы с вращением Земли. Затем СХЯ пользуется этой информацией, чтобы поддерживать вас в сонном состоянии ночью и в бодрствующем состоянии днем. (Это не единственный фактор, контролирующий сон, – например, температура тела тоже имеет важное значение, – и не единственная вещь, над которой властвует СХЯ. Гормон стресса кортизол тоже находится под жестким циркадным контролем, как и пищеварение. Синхронизация происходит потому, что многие другие биологические «вспомогательные часы», рассеянные по телу, сообщаются с СХЯ, как мобильные телефоны, реагирующие на цезиевые часы.)