Whether you're cramming for an exam or trying to learn a new musical instrument or even trying to perfect a new sport, sleep may actually be your secret memory weapon.
Когда вы зубрите материал перед экзаменом, учитесь играть на музыкальном инструменте или стараетесь овладеть новыми спортивными навыками, сон может оказаться вашим секретным оружием.
[Sleeping with Science]
[В постели с наукой]
Studies have actually told us that sleep is critical for memory in at least three different ways. First, we know that you need sleep before learning to actually get your brain ready, almost like a dry sponge, ready to initially soak up new information. And without sleep, the memory circuits within the brain effectively become waterlogged, as it were, and we can't absorb new information. We can't effectively lay down those new memory traces.
Различные исследования показывают, что сон чрезвычайно важен для памяти как минимум на трёх разных этапах. Во-первых, сон необходим нам перед изучением материала, чтобы подготовить мозг. Он, как сухая губка, будет впитывать новую информацию. А без сна нейронные сети памяти заполняются, как слишком мокрая губка, и мы не можем впитывать новую информацию, не можем записывать новые энграммы.
But it's not only important that you sleep before learning, because we also know that you need sleep after learning to essentially hit the save button on those new memories so that we don't forget. In fact, sleep will actually future-proof that information within the brain, cementing those memories into the architecture of those neural networks. And we've begun to discover exactly how sleep achieves this memory-consolidation benefit.
Но нам известно, что сон важен не только перед обучением, но и после него, чтобы как бы запустить процесс сохранения воспоминаний, чтобы эта информация не забылась. Более того, сон обеспечивает долгосрочное запоминание, как бы «цементируя» информацию в структуре нейронных сетей. И мы начинаем понимать, как именно сон обеспечивает консолидацию воспоминаний.
The first mechanism is a file-transfer process. And here, we can speak about two different structures within the brain. The first is called the hippocampus and the hippocampus sits on the left and the right side of your brain. And you can think of the hippocampus almost like the informational inbox of your brain. It's very good at receiving new memory files and holding onto them.
Первый этап подобен процессу передачи файлов. В нём участвуют две области мозга. Первая — это гиппокамп. Он расположен в левой и правой части мозга. Гиппокамп — это своего рода информационная папка входящих вашего мозга. Он получает файлы памяти и удерживает их.
The second structure that we can speak about is called the cortex. This wrinkled massive tissue that sits on top of your brain. And during deep sleep, there is this file-transfer mechanism. Think of the hippocampus like a USB stick and your cortex like the hard drive. And during the day, we're going around and we're gathering lots of files, but then during deep sleep at night, because of that limited storage capacity, we have to transfer those files from the hippocampus over to the hard drive of the brain, the cortex. And that's exactly one of the mechanisms that deep sleep seems to provide.
Вторая область, которую мы должны упомянуть, — это кора головного мозга. Это испещрённая извилинами ткань, покрывающая мозг. Во время глубокого сна в ней идёт процесс передачи файлов. Представьте, что гиппокамп — это флеш-накопитель, а кора мозга — жёсткий диск. В течение дня мы ходим и собираем большое количество файлов, а ночью, во время глубокого сна, из-за ограниченного объёма флеш-накопителя нам необходимо перенести эти файлы с гиппокампа на жёсткий диск — кору головного мозга. И именно эту возможность даёт нам глубокий сон.
But there's another mechanism that we've become aware of that helps cement those memories into the brain. And it's called replay. Several years ago, scientists were looking at how rats learned as they would run around a maze. And they were recording the activity in the memory centers of these rats. And as the rat was running around the maze, different brain cells would code different parts of the maze. And so if you added a tone to each one of the brain cells what you would hear as the rat was starting to learn the maze was the signature of that memory. So it would sound a little bit like ...
Но нам также известно о другом механизме, который помогает «цементировать» воспоминания в памяти. Он называется повторным воспроизведением. Несколько лет назад учёные исследовали, как крысы усваивают информацию, находясь в лабиринте. Они записывали активность в центрах памяти мозга крыс. Когда крысы перемещались по лабиринту, разные клетки мозга кодировали разные его части. Если каждой клетке мозга приписать звуковой сигнал, то, когда крысы начинают запоминать лабиринт, создаётся уникальный звук этого воспоминания. Звучит он примерно так...
(Bouncy piano music)
(Звук быстрого нажатия клавиш пианино)
It was this signature of learning that we could hear. But then they did something clever. They kept listening to the brain as these rats fell asleep, and what they heard was remarkable. The rat, as it was sleeping, started to replay that same memory signature. But now it started to replay it almost 10 times faster than it was doing when it was awake. So now instead you would start to hear ...
Это был характерный звук запоминания. Но учёные не остановились на этом. Они продолжили слушать сигналы в мозге, когда крысы заснули, и услышали нечто невероятное. Во сне крысы начали повторно воспроизводить это воспоминание. Но теперь воспроизведение было почти в 10 раз быстрее, чем во время бодрствования. Поэтому теперь звук был таким...
(Fast bouncy piano music)
(Ускоренный звук пианино)
That seems to be the second way in which sleep can actually strengthen these memories. Sleep is actually replaying and scoring those memories into a new circuit within the brain, strengthening that memory representation.
Это второй механизм, усиливающий запоминание во сне. Во сне воспоминания воспроизводятся и записываются в нейронных сетях головного мозга, фиксируя образы памяти.
The final way in which sleep is beneficial for memory is integration and association. In fact, we're now learning that sleep is much more intelligent than we ever imagined. Sleep doesn't just simply strengthen individual memories, sleep will actually cleverly interconnect new memories together. And as a consequence, you can wake up the next day with a revised mind-wide web of associations, we can come up with solutions to previously impenetrable problems.
И последнее, почему сон очень значим для памяти, — это интеграция и ассоциация. Мы приходим к выводу, что сон — гораздо более интеллектуальный процесс, чем мы думали. Сон не только усиливает отдельные воспоминания, но и ловко связывает их друг с другом. И в результате вы можете проснуться на следующий день с новой сетью ассоциаций. Вероятно, вам удастся найти ответы на вопросы, ранее казавшиеся невозможными.
And this is probably the reason that you've never been told to stay awake on a problem. Instead, you're told to sleep on a problem, and that's exactly what the science teaching us.
И, скорее всего, именно поэтому мы никогда не говорим, что «вечер утра мудренее». Всем известно, что «утро вечера мудренее», и наука говорит нам о том же.