Мы лучше поймем, чем сон помогает нашему мышлению, если учтем, что с эволюционной точки зрения единственная выгода от памяти в том, что она помогает нам в будущем эффективнее строить линию поведения[155]. Предположим, зебра увидела, как охотник с ружьем застрелил ее полосатую сестрицу. Это жуткое событие поможет ей тотчас же умчаться прочь, только если она вспомнит о нем, когда в следующий раз увидит человека с ружьем. Но чтобы познавательная способность хорошо срабатывала, живому существу надо сортировать все приобретенные за день впечатления, отбрасывать те, что не имели последствий, закреплять важные в памяти и уяснять их смысл[156]. Эти функции мозг обычно выполняет во время сна, что подтвердили остроумные эксперименты, когда ученые применили сенсоры, чтобы заглянуть в мозг участников до, во время и после сна (или после того, как их лишили сна)[157]. Днем мы сохраняем воспоминания в особом отделе мозга, называемом гиппокампом, а работает он по принципу центра краткосрочного хранения информации, как USB-флеш-накопитель. Далее, во время NREM-сна, мозг сортирует накопившиеся за день воспоминания, отсеивает множество ненужных (например, цвет носков мужчины, сидевшего рядом в подземке), а важные отправляет в центры долгосрочного хранения, расположенные вблизи поверхности мозга. Очевидно, что мозг также маркирует воспоминания ярлычками и рассортировывает, выделяя и усиливая те, которые позже могут нам понадобиться. Мало того (и это уже совсем фантастика), мозг способен даже анализировать определенные воспоминания во время REM-сна, складывать в общую картинку и выискивать паттерны. Что крайне важно, способности мозга к многозадачности ограничены, он не может достаточно эффективно очищать память от хлама ненужных воспоминаний, а нужные упорядочивать и анализировать, пока мы бодрствуем и настороже[158].
Сон выполняет и еще более жизненно важную функцию — санационную. Триллиарды химических реакций, собственно обеспечивающих жизнь, неизбежно создают отходы, называемые метаболитами, часть которых очень химически активна и разрушительна[159]. Мозг, как мы помним, отличается высоким энергопотреблением и использует пятую часть всех калорий в организме, поэтому в изобилии вырабатывает высококонцентрированные метаболиты. Некоторые из этих мусорных веществ, например бета-амилоиды, блокируют нейроны[160]. Другие, скажем аденозин, накапливаясь, нагоняют на нас сонливость (в чем им препятствует кофеин)[161]. Однако избавиться от этих отходов — задача сложная. Если из определенного типа живых тканей, например печени и мышц, метаболиты вымываются прямо в кровоток, с мозгом такой номер не проходит, он надежно запечатан: от остальной системы кровообращения его отделяет гематоэнцефалический барьер, который препятствует прямому контакту крови из системы кровообращения с клетками мозга