Как мозг отличает сон от реальности?

Как мозг отличает сон от реальности?
========================

В состоянии бодрствования наш мозг работает как очень мощный компьютер с подключенными датчиками и сенсорами, которые позволяют осуществлять постоянную сверку внутренней модели мироустройства с потоком внешних сигналов.

Все, что мы видим, слышим и ощущаем, проходит перекрестную проверку на согласованность. И благодаря этой непрерывной сверке данных формируется стабильная и логичная картина реальности.

Но во время сна все меняется. Инструменты для сверки практически полностью отключаются, и мозг, освобожденный от необходимости сопоставлять знания об устройстве реальности с поступающей извне информацией, запускает режим "свободной сборки".

Он начинает генерировать образы, сюжеты и эмоции, комбинируя обрывки воспоминаний, страхов и желаний. Во время фазы быстрого сна (REM), когда мы видим наиболее яркие и запоминающиеся сновидения, активность префронтальной коры мозга, отвечающей за критическое мышление, резко снижается. Именно поэтому во сне мы не удивляемся возможности летать, ездить верхом на розовом пони и разговаривать с людьми, давно покинувшими мир живых.

Момент пробуждения — первый шаг очередной верификации. Мозг проводит быстрый аудит, сравнивая воспоминания о сне с новой порцией данных от органов чувств.

Яркий солнечный свет, звук будильника, ощущение теплой постели — все это моментально обличает несостоятельность ночных галлюцинаций (а сны — это именно галлюцинации).

Так и происходит разграничение: то, что подтверждается органами чувств, — реальность; то, что остается лишь отрывочным воспоминанием, рассыпающимся, как песочный замок, через несколько часов после пробуждения, — сон.

Интересно, что эта система порой дает сбой. Во время резкого пробуждения или в состоянии сонного паралича мозгу не всегда удается оперативно сверить внутреннюю модель мироустройства с потоком внешних сигналов. Это ненадолго создает иллюзию отсутствия границы между вымыслом и явью. Поэтому визуальные, слуховые и тактильные галлюцинации, вызываемые сонным параличом, могут быть крайне пугающими и едва ли отличимыми от реальности.

Вы не забываете сны. Мозг их целенаправленно стирает
Kаждый человек хотя бы раз в жизни сталкивался с подобной ситуацией: просыпаешься с четким пониманием, что видел какой-то невероятный сон. Может, был на какой-то далекой планете. Может, участвовал в битве за Средиземье. Может, разговаривал с родственником, которого уже давно нет в живых. Невероятные ощущения, которые трудно даже передать словами!

Но через пять минут, пока чистишь зубы, от всего этого не остается ничего, кроме смутного ощущения — было что-то важное, но что именно... детали уже и не вспомнить.

Так почему же мозг настолько безжалостно расправляется с собственными сновидениями?

Механизм запоминания
В состоянии бодрствования мы непрерывно собираем данные с помощью органов чувств, которые отправляются в кратковременное хранилище. Мозг, сортируя эти данные, определяет их ценность, и если у части из них она достаточно высока, то такие данные отправляются в долговременную память. Но стоит нам погрузиться в фазу быстрого сна (REM-фазу), отвечающую за рождение большинства сновидений, как механизм сборки и сортировки данных перестает работать в штатном режиме.

Причина — в префронтальной коре, зоне мозга, отвечающей за логику и связное мышление. Именно она превращает разрозненные впечатления в осмысленные воспоминания. Во время REM-фазы активность этой области резко падает — отсюда, кстати, и весь тот сюрреалистичный бред, который мы видим во снах: логика попросту отключена, и мозг не следит за тем, насколько происходящее имеет смысл.

Одновременно с этим почти до нуля падает уровень норадреналина — гормона и нейромедиатора, играющего крайне важную роль в запоминании информации.

А гиппокамп, наш главный архивариус памяти, в эти часы занят не созданием новых записей, а изучением и систематизацией уже накопленных данных.

Проще говоря, во время REM-фазы мозг занимается другими делами, и в его плотном графике нет времени на запоминание новой — и тем более совершенно бесполезной — информации вроде сновидений.

Важно упомянуть и химическую блокировку, вызванную изменением уровней серотонина и ацетилхолина, которые являются ключевыми участниками процесса формирования памяти. Пробуждаясь, вы еще какое-то время можете видеть яркие образы сна перед "внутренним взором", но закрепиться в памяти им мешают изменения на биохимическом уровне.

Почему некоторые сны все же запоминаются?
И я снова буду прав, если скажу, что подавляющее большинство людей помнит как минимум один сон (или его какую-то часть), который приснился много лет назад — и наука объясняет, почему такое может происходить:

Во-первых, если человек просыпается прямо во время REM-фазы, мозг не успевает запустить механизм стирания, и сновидение остается настолько свежим и живым, что его можно принять за явь.
Во-вторых, кошмары и просто тревожные сновидения запоминаются намного чаще приятных снов — и виновато в этом миндалевидное тело мозга, отвечающее за обработку страха и сильных переживаний. Когда сон вызывает мощный эмоциональный всплеск, эта структура активирует режим тревоги, вынуждая мозг все-таки сохранить впечатление, несмотря на общий режим "стирания". То есть человек запоминает не весь сон целиком, а только наиболее пугающий момент.
В-третьих, люди, которые регулярно записывают сны сразу после пробуждения, со временем развивают в себе навык их частичного запоминания. Это лишено какой-либо практической пользы, но факт остается фактом: мозг можно заставить тратить ресурсы на сохранение бесполезных образов.
Зачем природе понадобилось забывание
С эволюционной точки зрения забывание снов — абсолютно рациональная функция как минимум по трем причинам:

Сновидения — это мусорные данные. Если бы мозг запоминал все это да еще во всех подробностях, то в какой-то момент столкнулся бы с информационной перегрузкой.
Забывание помогает разграничивать реальный опыт и вымышленные сюжеты сновидений — а перепутать их было бы, мягко говоря, небезопасно. Просто представьте, если бы умение летать во сне начало бы восприниматься как реальный навык, которым можно воспользоваться, забравшись на крышу небоскреба.
Обработка, хранение и качественное извлечение информации — процесс очень энергозатратный. Сновидения с практической точки зрения не несут пользы для выживания, поэтому мозг и не тратит энергию на их запоминание, концентрируясь на действительно ценных данных.

Мозг как ненадежный рассказчик
Есть еще один любопытный нюанс: даже те фрагменты снов, что нам удается вспомнить, — это не то же самое, что включить документальное видео. Это скорее творческая реконструкция. Вскоре после пробуждения в распоряжении мозга лишь разрозненные куски впечатлений — что-то вроде фотографий, порванных на бесчисленное множество клочков, которые были разбросаны по полю в ветреную погоду. В попытках собрать целостный и рациональный рассказ мозг на ходу додумывает недостающие детали, опираясь на реальный опыт и привычную логику.

Именно поэтому пересказ одного и того же сна в разное время может отличаться в деталях — после пробуждения вы уверены, что во сне была треугольная синяя дверь, а через неделю она внезапно окажется обычной прямоугольной, но зеленого цвета.

РЕДАКТИРОВАНИЕ названия,содержания, подписей к картинкам