Сердце помогает спящему мозгу работать с памятью

Снижение активности вегетативной нервной системы во время сна улучшает память.

Известно, что для того, чтобы что-то хорошо запомнить, нужно поспать – во сне происходит консолидация памяти, когда информация переходит из кратковременного её хранилища в долговременное.

Это подтверждается многими экспериментами, в которых и люди, и животные после сна лучше вспоминали недавно усвоенный материал. Однако в тех же экспериментах результаты часто варьируют: чья-то память от сна становится особенно ясной, а у кого-то её сонное улучшение, наоборот, оказывается слабым. То есть очевидно, что работа мозга с памятью зависит ещё от каких-то факторов, лежащих за пределами центральной нервной системы.

Со временем стали накапливаться данные, говорившие о том, что немаловажную роль тут играет вегетативная (или автономная) нервная система, которая регулирует работу внутренних органов, желез, кровеносных и лимфатических сосудов. Опыты с животными и с людьми показали, что на состояние памяти влияет активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.

С другой стороны, удалось заметить, что когнитивные функции у поспавшего человека улучшаются тем сильнее, чем более расслабленным было его сердце. Это не значит, что оно у него останавливалось, просто во время сна имеют место изменения в сердечном ритме, когда временные промежутки между сокращениями становятся то больше, то меньше. Подобные вариации говорят о том, что автономная нервная система, контролирующая сердце, расслаблена, и потому у сердца есть возможность поработать в более щадящем режиме. (Напротив, если вегетативные нервные центры возбуждены, то сердечный ритм учащается, и никаких увеличенных интервалов в нём уже быть не может.)

Эксперименты Сары Медник (Sara Mednick) и её коллег из Калифорнийского университета в Риверсайде лишний раз подтверждают связь сердца и процессов консолидации памяти в спящем мозге. Умственное состояние спавших и неспавших людей исследователи оценивали с помощью теста на далёкие ассоциации (RAT – Remote Associates Test), в котором нескольким довольно разным объектам или понятиям требуется подобрать слово, которое бы их объединяло, будь то в прямом или в переносном смысле (например, к «носорогу», «взгляду» и «жизни» подходит характеристика «тяжёлый»).

Несколько таких тестов проходили дважды с полуторачасовым промежутком, во время которого одни участники эксперимента спали, а другие – нет. Во второй раз некоторые вопросы в упражнении на ассоциации были те же самые, что и во время первой попытки, некоторые были новые, а некоторые, хотя и были тоже новыми, но шли вместе с ответами к другому варианту теста, который проходили перед сном – это были как бы «вопросы с намёком». То есть в последнем случае можно было решить новую ассоциативную задачку правильно, если вспомнить, о чём шла речь в первый раз и в другом упражнении – иными словами, если вспомнить, к чему относится намёк.

В статье в PNAS авторы пишут, что различия касались в первую очередь «вопросов с намёком» – те, кому давали поспать, отвечали на них лучше, чем те, которые не спали. Очевидно, у поспавших память работала эффективнее и они могли вспомнить, с чем связана наводящая подсказка.

Однако среди тех, кто спал, одни справлялись с повторными тестами лучше, другие хуже. Во время сна у них у всех следили за активностью мозга и за работой сердца, и вот оказалось, что те, которые справлялись с заданием лучше, лучше спали, и их сердце билось более вариабельно (то есть за ним меньше следила автономная нервная система).

В цифрах это выглядит так: если взять разброс хороших и плохих ответов на когнитивный тест за 100%, то в среднем 46% разнобоя в ответах следует отнести на счёт одного только разнокачественного сна. А вот от 26% до 58% вариаций в ответах на тест приходились на различия в работе сердца (в том смысле, что у кого-то оно лучше отдыхало во время сна, у кого-то хуже). На всякий случай ещё раз подчеркнём, что вариабельность сердечного ритма указывает на то, насколько сильно сердце в данный момент находится под контролем вегетативной нервной системы. Так что корректней было бы говорить не «Сердце помогает спящему мозгу работать с памятью», а «Отдыхающее сердце помогает спящему мозгу работать с памятью» – а ещё корректней, наверное, было бы заменить «сердце» на «вегетативную нервную систему».

Впрочем, конкретный механизм, который связывает улучшение когнитивных функций и работу сердца и периферической нервной системы, ещё предстоит выяснить – полученные результаты указывают лишь на весьма наглядную корреляцию, но о причинах и следствиях тут остаётся только гадать.

Кроме того, некоторые специалисты говоря о том, что тест на удалённые ассоциации ведь не чисто мнемонический, в нём нужно задействовать ещё и творческие способности, и для того, чтобы судить только о памяти, нужно повторить вышеописанные опыты с какой-то более простой, более механической задачей, в которой будет нужно только запоминать и вспоминать.