Почему сон должен стать необходимостью номер один для каждого учащегося

У Якке Тамминен много учеников, которые поступают совершенно по студенчески, изо всех сил стараясь не спать всю ночь перед экзаменом, в надежде заполнить в свою голову столько знаний, сколько могут. Но «это самое плохое, что вы можете для себя сделать», - предупреждает их преподаватель психологии в Королевском университете Холлоуэй.

А уж он-то должен знать то, о чем он говорит. Тамминен является экспертом в отношении того, как сон влияет на память, в частности, на извлечение информации из памяти, необходимое во время изучения языка. Изучение во сне - еще одна идея, любимая учениками, в надежде на то, что, скажем, проигрывая обучающую языку запись во время сна, информация запечатлеется в мозгу подсознательно, и студент проснется, разговаривая на латыни - это миф.

Но сон сам по себе существенен для внесения знаний в мозг, и исследование Тамминен и других показывает нам, почему это так.

В текущем исследовательском проекте Тамминен участники изучают новый лексикон, а затем специально остаются бодрствовать всю ночь. Тамминен сравнивает их запоминание этих новых слов через несколько ночей, а затем через неделю.

Даже после нескольких ночей восстановительного сна, есть существенная разница в том, как быстро они вспоминают эти слова по сравнению с контрольной группой участников, которые не были лишены сна.

«Сон действительно является центральной частью обучения», - говорит он. «Даже если вы не учитесь, когда спите,  мозг все еще продолжает учиться. Это почти то, как будто он работает от вашего имени. Вы не можете получить полную отдачу от времени, которое вкладываете в свое обучение, если не спите.

Внутри мозга спящего

Мы стоим в Лабораторной комнате № 1 лаборатории сна Тамминен, с небольшим количеством убранства, в комнате с кроватью, красочным ковриком и бумажными бабочками в рамках. Над кроватью находится небольшая машина для электроэнцефалографии (ЭЭГ) и монитор для обнаружения активности в мозге каждого участника исследования через электроды, размещенные на голове. Они измеряют не только активность в разных областях мозга (лобной, височной и теменной), но также мышечный тонус (через электрод на подбородке) и движение глаз (через электроды рядом с каждым глазом).

Дальше по коридору находится комната оператора, где исследователи могут видеть в реальном времени, какие части мозга каждого волонтера активируются, как долго по времени и до какой степени. Легко сказать, когда волонтер находится в фазе быстрого движения глаз (REM), основываясь на активности на графиках E1 и E2 (глаз 1 и глаз 2).

Но более критичным для нынешнего исследования Тамминен, и для роли сна в развитии обладания языком в более общем плане, является не REM-фаза глубокого сна, известная, как медленноволновой сон (SWS). SWS важен для формирования и удержания воспоминаний, будь то лексика, грамматика или другие знания. Здесь ключом является взаимодействие различных частей мозга. Во время SWS гиппокамп, который хорош в быстром обучении, находится в постоянной связи с неокортексом, чтобы консолидировать его для долгосрочной возможности извлечения информации из памяти. Таким образом, гиппокамп может первоначально кодировать новое слово, полученное ранее в тот же день, но для того, чтобы по-настоящему закрепить эти знания - выявляя шаблонные случаи и находя связи с другими идеями, которые позволяют творчески решать проблемы - необходимо задействовать неокортикальную систему.

Эта информационная скоростная линия между гиппокампом и неокортексом заполнена сонными веретенами - пиками активности мозга, которые длятся не более трех секунд.

«Сонные веретена каким-то образом отвечают за связывание новой информации с уже существующей информацией», - говорит Тамминен. И данные участников его исследования предполагают, что люди с большим числом сонных веретен имеют лучшую возможность закрепления слов, которые они узнали.

В то время как Тамминен фокусируется на медленноволновом сне, существует теория, что сон REM тоже играет роль в развитии языка через сновидение, которое происходит во время этой части цикла сна. Исследования в лаборатории сна и сновидений в Канадском университете Оттавы нашли, что мозг студентов, видящих сны по-французски, был способен устанавливать новые связи с языком, который они изучают.

У студентов, интенсивно изучающих второй язык, было больше сна REM, что давало им больше времени для интеграции того, что они изучали, пока они спали

В конце концов, сны - это больше, чем просто повторение того, что происходит в течение дня. Исследования показали, что области мозга, которые управляют логикой (лобная доля) и эмоциями (амигдала), взаимодействуют по-разному во время сновидений, позволяя образованию творческим новым связям у учащегося. И студенты, интенсивно изучающие второй язык, имели больше сна REM. Это дало им больше времени для интеграции того, что они изучали, пока они спали, и они показали лучшие результаты в течение дня.

Ночные ритмы

Есть генетический компонент в том, сколько у нас сонных веретен. Есть также генетическая основа для наших внутренних часов, которые говорят, когда пришло время ложиться спать и когда проснуться. И соблюдение этих генетически заданных циклов необходимо для достижения нашего максимального познавательного исполнения и производительности.

Немногие знают по данному предмету больше, чем Майкл У. Янг, которому в 2017 году присуждена Нобелевская премия по физиологии/медицине за его работу с двумя соисследователями по вопросу генетических основ внутренних часов человеческого организма. Янг объясняет, что для оптимального функционирования, будь то в школе, на работе или в других областях жизни  «все, что вы хотите сделать, - это попытаться воссоздать эту ритмическую окружающую среду».

Для человека, чей образ жизни, окружающая среда или наследственное расстройство сна приводит к искаженным рисункам сна, «простейшим ответом, который обязательно окажет помощь» может быть использовать затемняющие занавески ночью или яркие огни в течение дня, чтобы максимально имитировать естественные циклы света/темноты.

Важность дневного сна

Роль циркадного ритма при обучении взрослых не вызывает вопросов, но его значение может быть особенно ярко выражено в детстве.

Дети имеют больше медленноволнового сна, чем взрослые, что может быть одним из факторов, объясняющим, почему дети быстро учатся, как языку, так и в других областях. Лаборатория детского сна в немецком университете в Тюбингене исследует роль сна в укреплении детского запоминания. Наблюдая за тем, что происходит в мозгу детей во время сна, и как много информации они удерживают до и после сна, показывает, что сон помогает при доступе к неявному знанию (процедурной памяти) и делает его явным (декларативная память).

Взрослые могут обращаться и извлекать такой тип информации, который они узнают в течение дня. Но, как объясняет исследователь Катарина Зинке, «у детей сон делает это более эффективным образом».

Детям нужно иметь возможности для перерывов для кратковременного сна в течение дня, чтобы запомнить все, что им нужно выучить

«Эти эффекты сильнее в раннем детстве, потому что мозг развивается», - говорит Доминик Пети, координатор Канадской Сети Сна и Циркады, которая также изучала циркадный ритм у детей. На практике это означает, что «детям нужно спать днем, чтобы помнить все, что они должны выучить». «Периоды дневного сна у маленьких детей показали, что они действительно важны для формирования лексики, обобщения значения слов и абстракции в изучении языка», - говорит она. «Однако сон продолжает быть важным для памяти и обучения на протяжении всей жизни».

Сон не только помогает при доступе к узнанной информации, но также изменяет способ, как формируется доступ к этой информации. Это делает мозг более гибким при извлечении информации (или способным получать доступ к ней несколькими вариантами). Но это также делает мозг лучше при извлечении наиболее значительных частей информации.

«Это фактически активный процесс укрепления и изменения следа в памяти, - говорит Зинке. «Память передается таким образом, что запоминается самая важная информация (суть)».

Очевидно, что для детей и взрослых более длительное время сна не является признаком лени для изучающего язык. Это важно для связей в нашем мозгу и биоритмов в наших организмах.

Итак, после вашей следующей интенсивной сессии, хорошая идея будет «поспать на этих новых знаниях», как говорят, «утро вечера мудренее». Вы можете быть удивлены на следующее утро, насколько много информации вы впитали.