Сандра Амодт - Тайны нашего мозга, или Почему умные люди делают глупости

Почему сон важен для обобщения воспоминании. Возможно потому, что изменения в силе связей между нейронами (синаптическая пластичность) происходят под влиянием нейронной активности как во время бодрствования животного, так и во время сна. Если нейронная активность запомненного эпизода воспроизводится заново во время сна, это может облегчить обобщение для памяти. На самом деле некоторые паттерны активности нейронов во время бодрствования проигрываются еще раз во время сна при невероятно точном временном соответствии - до тысячных долей секунды.

Человек, страдающий нарколепсией, может засыпать в любое время дня. Это может происходить не только в состоянии покоя, но и в разгар активной деятельности. Это нарушение было изучено на примере стаи нарколептических собак, живших в Стэндфордском университете. Игра с одной из таких собак протекала абсолютно нормально, пока животное не устало, после чего сразу свалилось, заснув. Как у людей, так и у животных, болеющих нарколепсией, не хватает определенного типа нейромедиаторов — пептида орексина. Орексин воздействует на рецепторы гипоталамуса — центр регулирования сна, агрессии, сексуального поведения и других базовых видов деятельности.

В лечении нарколепсии пока не применяются преимущества открытия орексина. Большинство видов лечения стимулируют нервную систему, воздействуя на моноамины — крупную категорию медиаторов, включающих в себя серотонин, дофамин и норадреналин. Для этой цели используются антидепрессанты и возбуждающие средства — например, амфетамин и метамфетамин. Среди связанных с этими препаратами проблем можно отметить головокружение и, в случае с амфетамином и метамфетамином, опасность привыкания. Амфетамин в небольших дозах может способствовать бодрствованию, тогда как в большем количестве ведет к моторной активации, что дает возможность потенциально отделить положительное воздействие от побочных эффектов. Популярным средством борьбы с нарколепсией, не оказывающим побочных эффектов, стал модафинил (продается в Америке, Великобритании и других странах как провигил). Модафинил и амфетамин усиливают состояние бодрствования как-у здоровых людей, так и у нарколептиков, хотя никак не влияют на мышей, поскольку у них отсутствует молекула, выносящая дофамин из синаптического пространства. Эти данные показывают, что состояние бодрствования тесно связано с мозговой дофаминной сигнальной системой. Модафинил применяют и для того, чтобы усилить бодрое состояние и снизить риск во время продолжительных рабочих смен. В исследовании, проведенном силами американских ВВС, модафинил был почти так же эффективен, как и декседрин (амфетамин), при повышении отдачи работников во время сорокачасовых смен. У пилотов наблюдалось усиленное внимание, уверенность и отличное выполнение симулированных маневров самолетов. Если к модафинилу действительно не возникает привыкания, то он, скорее всего, станет очень популярным как у нарколептиков, так и у людей, вынужденных подолгу работать.

Одним из видов активности, требующей точной последовательности возбуждения нейронов, является произнесение звуков. Во время пения специфический набор нейронов в мозге птицы возбуждается в порядке, который близко связан с последовательностью звуков в песне. Эти нейроны отвечают за генерирование отточенных изменений в напряжении мышц, контролирующих орган произнесения звуков птицы и создающих таким образом каждый раз одну и ту же песню. Ученые, наблюдавшие за этими нейронами, выяснили, что те же самые паттерны генерировались и во время сна птицы. В каком-то смысле это означает, что птицам снится пение песен.

Хотя мы ассоциируем зевоту с сонливостью и скукой, ее цель как раз разбудить нас. Зевок вызывает сильное раскрытие глотки и гортани, позволяя большому количеству воздуха попасть в легкие; таким образом кислород попадает в кровь, усиливая состояние бодрствования. Зевота встречается у самых разнообразных позвоночных, включая всех млекопитающих и даже, возможно, птиц. Она бывает даже у зародыша после двенадцати недель беременности. У приматов зевки связаны с напряженной ситуацией и потенциальной угрозой. Зевоту можно рассматривать как попытку вашего тела достигнуть самого высокого уровня бдительности в требующих этого ситуациях.