Стикголд решил в своем исследовании выяснить, снится ли людям новая информация всю ночь и как она взаимодействует с тем, что мозг уже знает. Как и в эксперименте с «Тетрисом», Стикголд пригласил добровольцев, которые сорок пять минут играли в Alpine Racer 2, а затем ложились спать в его лаборатории. Но на этот раз он решил дождаться, когда у испытуемых завершится один или два цикла сна, длящихся по полтора часа, и только после этого разбудить их и расспросить о снах. Как и в эксперименте с «Тетрисом», почти половина из тех, кого разбудили в начале ночи, видели сны по мотивам игры — о том, как они катаются на лыжах или поднимаются в гору. Но чем дальше, тем сны становились менее прямолинейными. Им уже снилось, как они быстро передвигаются по лесу, будто находясь на ленте конвейера.
Буквальное воспроизведение новой информации постепенно становилось аналитическим. Как только проходит начальная фаза сна, мозг начинает находить связи и ассоциации с данными нашей внутренней карты памяти. Стадия сна, в которой катание на лыжах проникает в область давно известной информации, обычно начинается поздней ночью, когда фаза быстрого движения глаз становится длиннее. Пока человек спит, мозг запускает поток сознания и отчаянно ищет какие-нибудь связи. Это объясняет, почему после пробуждения мы помним такие странные сны и как благодаря нашей памяти возникают свежие идеи. Взаимодействие эмоций, фактов и новой информации позволяет нам взглянуть на предмет под неожиданным углом. Гольфист, который понял во сне, как лучше держать клюшку, вовсе не гений: такое видение — естественный результат работы мозга во время сна.
Утверждение Стикголда, что во время сна мозг соединяет различные сведения для создания новых идей, получило подтверждение в исследовании одного из его бывших студентов, рыжеволосого англичанина по имени Мэтью Уолкер, впоследствии ставшего преподавателем Калифорнийского университета в Беркли. Отталкиваясь от исследования Стикголда, он решил выяснить, как сон влияет на нейропластичность (неврологический термин, означающий процесс изменения нейронных связей в мозге при запоминании чего-либо или при приобретении нового навыка). Уолкер тогда только получил ученую степень в Гарварде. Он входил в группу исследователей, проводивших эксперимент с математической головоломкой и обнаруживших, что, поспав, люди решают ее на 20 процентов быстрее.
Во время работы в Беркли Уолкер попросил несколько правшей напечатать пять цифр левой рукой. Это было нестандартное задание — маловероятно, чтобы участники выполняли его ранее, следовательно, результаты были объективными. Проанализировав время, за которое люди нажимали клавиши, Уолкер понял: почти все они подсознательно делили пятизначное число на несколько цифр, которые было легче набрать. По такому же принципу номер социального страхования делится на несколько трех-четырехзначных цифр, чтобы его было легче запомнить. Если вы попробуете произнести это число вслух, то заметите, что делите его на ритмические группы. Участники эксперимента пришли к Уолкеру во второй раз уже после того, как поспали. Как и в исследованиях Уилсона и Стикголда, после сна их результаты заметно улучшились. Проспав восемь часов, люди смогли напечатать пять цифр одним плавным движением.
Однако не весь период сна одинаково продуктивен для мозга. Время имеет большое значение. Как обнаружил Уолкер, все зависит от качества сна, в который погружается человек сразу после того, как узнал нечто новое. Самое значимое время для обучения — это первые шесть часов сна. В одном исследовании ученые показали испытуемым, как выполнять тест на моторные навыки. Одну группу разбудили меньше чем через шесть часов и попросили выполнить задания. Вторая группа проспала восемь часов. Они выполнили тест на моторные навыки на 21 процент быстрее, чем в предыдущий день. А те, кого разбудили ночью, улучшили результаты лишь на 9 процентов. Похоже, из-за пробуждения их мозг прекратил нужную работу в решающий момент.
В другом исследовании ученые предложили участникам выполнить задание, связанное с печатанием. При этом одной группе запретили спать ночью, а другой разрешили отдыхать как обычно. На следующую ночь всем испытуемым позволили спать столько, сколько они захотят. Исследование длилось несколько дней, и к концу его все участники эксперимента проспали примерно одинаковое количество часов. Но, несмотря на это, результаты тестов отчетливо показывали, сколько часов проспал каждый после первого выполнения задания. Значит, в процессе закрепления навыка время или общее количество часов сна играло не очень значительную роль. Важность представляла именно начальная работа мозга по объединению новой информации с данными из памяти. Поговорка «повторение — мать учения» верна лишь наполовину. Успех зависит как от практики, так и от сна в первую ночь. «Сон улучшает память, так что после него вы всегда делаете что-то лучше, чем в предыдущий день», — говорит Уолкер.
Но что если вам не всегда удается полноценно выспаться? В конце концов многие из нас спят меньше, чем хотелось бы. Зачастую мы недосыпаем после получения важной информации — например, о том, сколько собирается потратить клиент на новый продукт вашей компании или как пользоваться новой дорогостоящей компьютерной программой. Мы недосыпаем не потому, что так хотим, а вынужденно. Значит ли это, что мы лишаем себя возможности усвоить свежую информацию и разработать новые идеи?
Не обязательно. Если вы не можете хорошенько выспаться ночью, то у вас все равно остается шанс успешно проанализировать новые сведения. Для этого надо лишь ненадолго вздремнуть. В исследовании, спонсированном NASA, преподаватель Пенсильванского университета Дэвид Динжес вместе с группой ученых выяснил: пятнадцатиминутные перерывы на сон значительно улучшают когнитивную деятельность астронавтов, даже если и не усиливается концентрация внимания при выполнении скучной задачи. Тем временем исследователи из Городского университета Нью-Йорка обнаружили, что благодаря коротким перерывам на сон мозг лучше оценивает предметы и устанавливает их взаимосвязи. Участникам эксперимента показали различные пары предметов и предупредили: позже проверят, что из этого они запомнили. Первой группе дали полтора часа на то, чтобы вздремнуть. Люди из второй группы в это время смотрели фильм. Они вернулись в лабораторию, ожидая, что им придется выполнить простенькое задание на запоминание. Однако вместо этого исследователи попросили их описать, что общего у предметов в каждой паре. Судя по результатам теста, сон опять сыграл решающую роль.
Те, кто за полтора часа достиг глубокой стадии сна, лучше смогли применить гибкое мышление (крайне важный познавательный навык, благодаря которому мы можем использовать старую информацию в новых условиях). Сон также помогает мозгу распознавать схемы и модели. В исследовании Симона Дюрранта, профессора Манчестерского университета, добровольцам давали прослушать отрывки мелодий. Позже их просили распознать эти отрывки во время звучания композиции целиком. Как и в нью-йоркском эксперименте, участников разделили на две группы: в одной дремали, в другой — нет. Результаты вновь зависели от времени, проведенного в стадии глубокого медленного сна. Те, кто успел достичь этой фазы, продемонстрировали гораздо лучшие результаты, чем те, кто бодрствовал.
Те, кто имел возможность вздремнуть, быстрее справлялись с лабиринтом, менее эмоционально реагировали на тяжелые снимки и помнили больше слов, чем те, кто в перерыве не спал. Сейчас ученые думают, что разум очищается от ненужной информации и усваивает новые умения во время всех стадий сна. Чем дольше отдыхаешь, тем больше преимуществ.
Короткий сон на рабочем месте помогает повысить конкурентоспособность. Такие компании, как Google, Nike, Procter & Gamble и Cisco Systems, отвели в своих офисах специальные помещения для отдыха. Суть в том, что передышки на сон позволяют инженерам или дизайнерам быстрее находить творческие решения. Консультанты компаний вроде Alertness Solutions[14] за тысячи долларов обучают руководителей корпораций и их сотрудников тому, как важно уделять время сну и как бороться с усталостью на рабочем месте. Только в данном случае это нужно не для безопасности, а для увеличения продуктивности.
Существует одно направление работы, где важно выспаться не для фонтанирования идеями, а для спасения человеческих жизней. Понадобилось немало времени, чтобы это осознать.
7. Оружие «Х»
* * *Как только на пустыню опустилась тьма, грохочущие танки замедлили свое движение, а затем и вовсе остановились. Солдаты второго бронетанкового разведывательного полка оказались посреди моря песка. Это было 25 февраля 1991 года. Прошло двое суток с начала войны в Персидском заливе, которую позже назвали сточасовой войной. За этот короткий промежуток времени международная коалиция под руководством США вытеснила иракские войска из Кувейта и обратила их в бегство. Иракские вооруженные силы застряли в Аравийской пустыне из-за медлительных устаревших танков, которые Саддам Хусейн приобрел у Советского Союза. Вскоре после закрепления сделки Кремль осознал, что у танков были серьезные проблемы с точностью стрельбы, и потому поспешил обновить весь парк машин, но Саддам, по-видимому, не сохранил гарантийный талон. Вскоре иракцы обнаружили еще одну интересную особенность советской инженерии: при ударе башня танка распадалась на части и разлеталась в воздухе, за что войска коалиции прозвали эти орудия «хлопушка-верхушка» (pop-top). По всей пустыне валялись и тлели крышки иракских танков.
Существует одно направление работы, где важно выспаться не для фонтанирования идеями, а для спасения человеческих жизней. Понадобилось немало времени, чтобы это осознать.
7. Оружие «Х»
* * *Как только на пустыню опустилась тьма, грохочущие танки замедлили свое движение, а затем и вовсе остановились. Солдаты второго бронетанкового разведывательного полка оказались посреди моря песка. Это было 25 февраля 1991 года. Прошло двое суток с начала войны в Персидском заливе, которую позже назвали сточасовой войной. За этот короткий промежуток времени международная коалиция под руководством США вытеснила иракские войска из Кувейта и обратила их в бегство. Иракские вооруженные силы застряли в Аравийской пустыне из-за медлительных устаревших танков, которые Саддам Хусейн приобрел у Советского Союза. Вскоре после закрепления сделки Кремль осознал, что у танков были серьезные проблемы с точностью стрельбы, и потому поспешил обновить весь парк машин, но Саддам, по-видимому, не сохранил гарантийный талон. Вскоре иракцы обнаружили еще одну интересную особенность советской инженерии: при ударе башня танка распадалась на части и разлеталась в воздухе, за что войска коалиции прозвали эти орудия «хлопушка-верхушка» (pop-top). По всей пустыне валялись и тлели крышки иракских танков.
После того как второй разведывательный полк заехал на юг Ирака, солдатам приказали ждать. Другая часть коалиции немного выбилась из расписания, так что они могли пересечься и по ошибке открыть огонь друг по другу. Ночью танки встали линией и принялись ждать под сильным ветром и проливным дождем. Это был первый перерыв за несколько дней сражения. Последние пять ночей солдаты спали по три часа. При этом они все еще оставались на своих местах и сквозь очки ночного видения вглядывались в пустоту. Около часа ночи их радары зафиксировали некое движение. Иракские военные и не догадывались, что движутся прямо навстречу вооруженным американцам, которые вдобавок могут видеть в темноте. Как только армия США убедилась, что это вражеские танки, она поступила в соответствии со старинной танковой мудростью: кто впереди, тот и погибает.
Той ночью воздух оглашала пальба. Во время сражения три американских танка с правой стороны вынуждены были отделиться от остальных. Они маневрировали вправо и влево, уклоняясь от врага и пытаясь взять над ним верх. Внезапно показалось, что количество вражеских танков увеличилось втрое. Американские танки со своей позиции палили из 25-миллиметровых стволов без перерыва. Они уничтожили машины, которые были спереди, и остались целыми. К концу перестрелки не осталось ни одного иракского танка, однако и американцы потеряли две машины.
Позже во время совещания органы военного планирования пытались выяснить, как иракским танкам удалось уничтожить машины, которые были быстрее, сильнее и технологичнее. За всю войну враги уничтожили от силы две дюжины американских машин. Но как в этом небольшом ночном сражении под дождем им удалось подорвать два танка? Им повезло? Или, может быть, у них было такое оружие, о котором не знали американские военные? Специальная комиссия обследовала остатки двух «Брэдли»[15] и расспросила членов экипажа, которые выжили благодаря огнезащитным костюмам, выдерживающим температуру в две тысячи градусов. Изучив обгоревшие обломки, исследователи пришли к выводу: судя по противотанковым снарядам, машины были обстреляны американскими орудиями. То есть два танка были уничтожены своими же.
Такие случаи не раз повторялись в пустыне. Во время войны в Персидском заливе каждый четвертый американский солдат погибал от пуль союзников. После окончания войны команда психологов армии США начала расследовать, почему военные так часто ошибались и атаковали своих. По идее, технологии и тренировки должны были сделать огонь по своим таким же невозможным в современных условиях явлением, как полиомиелит или черная оспа. За несколько месяцев до начала этой войны командиры танков сотни часов тренировались в симулированных сражениях. У каждого экипажа были лазерные датчики, которые определяли машины по выделяемому теплу. Также у пеших войск имелись трехкилограммовые агрегаты с приемниками, которые получали информацию с орбитальных спутников, так что военные могли с точностью определить расположение союзников. В таких условиях неясность боевой обстановки исключена или, по крайней мере, ситуация значительно улучшается. Но солдаты продолжали обстреливать своих, и, вопреки здравому смыслу, количество таких случаев не уменьшилось.
В ходе сражения происходило нечто такое, к чему военные не были готовы и что приводило к потерям. Исследователи пообщались с солдатами, случайно стрелявшими по своим, а также с теми, кто оказался у них на прицеле. Они изучили наставления по боевой подготовке. Были нарисованы сложные графики, которые с точностью до секунды восстанавливали все события боя, чтобы понять, когда были произведены ошибочные выстрелы и что в это время происходило с каждым солдатом. Исследователи сопоставили реальные условия с результатами изысканий и учли все возможные аспекты — от времени реагирования до боевого настроя.
В результате кропотливой работы они нашли простой и исчерпывающий ответ: солдаты просто не высыпались. Из-за нехватки сна во время боя они забыли все навыки, приобретенные за сотни часов тренировки. Последствия недосыпа были настолько серьезными, что ставили под угрозу величайшую военную организацию в мире. Естественные потребности человеческого организма, а также огромное значение сна в процессе принятия рациональных решений оказались гораздо важнее секретных орудий и технологий, при помощи которых войска США должны были с легкостью побеждать врагов.
Военные летают по всему свету и занимаются чем угодно, только не сном. Их жизнь расписана по минутам. В зоне боевых действий солдаты не могут решать, когда им просыпаться, завтракать или ложиться спать. В мирное время шесть часов сна считаются у них большой удачей, а это всего лишь три четверти времени, необходимого для нормальной работы мозга. Юношескому организму требуется девять часов сна для полного восстановления сил, а ведь среди призывников много несовершеннолетних, которым пока даже не продают алкоголь.
Без сна наш мозг из величайшего эволюционного преимущества превращается в величайшую слабость. Например, как показало исследование экипажа американского таможенного корабля, следовавшего из Вирджинии в Новую Шотландию, двенадцать из четырнадцати моряков хотя бы раз засыпали на своем посту. Невозможно подсчитать стоимость каждого неправильного решения, принятого из-за недосыпа, однако существует одна красноречивая цифра: в 1996 году, в относительно мирное время, из-за усталости членов экипажа американские военные лишились тридцати двух летательных аппаратов, в числе которых были три истребителя F-14 стоимостью по 38 миллионов долларов каждый.
Через двенадцать лет после войны в Персидском заливе американские танки снова бороздили пустыню на юге Ирака, на этот раз с целью добраться до Багдада. Чтобы операция прошла успешно, штаб планирования рассчитал для каждого подразделения необходимое количество топлива, еды и боеприпасов. Однако сон в расчеты не входил. В результате перед боевыми столкновениями солдаты спали по два часа. К северу от границы Кувейта наступление несколько раз тормозилось из-за того, что водители танков и вездеходов отключались и выезжали за дорогу. «Нехватка сна — наш самый страшный враг, — заметил один полковник морской пехоты в перерыве между сражениями. — Из-за недосыпа простые задачи становятся в разы сложнее».
Тем не менее командиры принуждают солдат пренебрегать сном, считая, что тактические преимущества в скорости и мобильности важнее возможных последствий усталости. Чем выше должность военного, тем меньше он спит. Во время боя многие офицеры не спят по сорок восемь часов, а затем позволяют себе вздремнуть лишь двадцать минут. Один из командиров признался, что за несколько дней проспал в общей сложности два часа, но продолжал работать, потому что «ужасно боялся проиграть».
Но на одном страхе поражения долго не продержаться. Из-за постоянного недосыпа многие люди в форме прибегают к различным стимуляторам, помогающим оставаться в состоянии бодрости. Главное средство среди них — кофеин. Рядовые начинают злоупотреблять им еще в учебке. По мере продвижения по службе они обычно переходят от напитков с большим количеством сахара и кофеина (таких как Red Bull, Jolt и Mountain Dew) к суперкрепкому кофе. В популярном бренде Ranger Coffee смешаны зерна арабики с жидким кофеином. Результат настолько мощный, что на каждой упаковке написано предупреждение «противопоказано людям со слабым сердцем».