Kaip ir salos, išsikišusios iš lygaus vandenyno paviršiaus, sapnai perveria mūsų miegą nerišliais sąmonės epizodais. Kur šie minčių fragmentai atsiranda miegančiose smegenyse - šis klausimas jau seniai neramina mokslininkus ir filosofus. Dešimtmečius mokslininkai sapnus siejo su greito akių judesiu (REM), kai ramybės būsenos smegenys paradoksalu sukelia aukšto dažnio smegenų bangas, kurios yra labai panašios į tas, kurios gimė budrumo metu.
Ir vis dėlto sapnus matome ne tik per REM. Keletas keistų tyrimų rado sapno požymių ne REM miego metu, kai smegenyse karaliauja lėtos bangos aktyvumas - priešinga nerimastingai, aktyviai, sąmoningai būsenai. Taigi, dėka tyrimų, kurie buvo paskelbti „Nature Neurosciece“, mes, atrodo, pradėjome čiupinėti atsakymą į nedorą dilemą.
Kruopščiai stebėdama miegančių savanorių smegenų bangas, Viskonsino universiteto mokslininkų komanda nustatė vietinę smegenų „karštą vietą“, kuri aktyvuojasi, kai mes miegame, neatsižvelgiant į miego fazę, kurioje žmogus yra.
„Jūs iš tikrųjų galite nustatyti miegančių smegenų parašą“, - sako tyrimo autorė dr. Francesca Siclari.
Be to, naudodama algoritmą, sukurtą remiantis jos stebėjimais, mokslininkų grupė sugebėjo tiksliai numatyti, kada žmogus miega, 90% tikslumu ir dar daugiau …
… ir čia yra įdomiausia …
… Apytiksliai išanalizuoti sapnų turinį.
"Mes nustatėme, kad miegančios ir bundančios smegenys gali būti daug panašesnės, nei įsivaizduojama", - sako Siclari.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Šis tyrimas atveria ne tik duris į PTSS terapijos svajonių modeliavimą, bet ir gali padėti mokslininkams rasti sąmonės paslapties užuominą.
„Šio straipsnio svarba yra stulbinanti“, - sako dr. Markas Blagrovas iš Swansea universiteto Velse, kuris nedalyvavo tyrime.
Miego anatomija
Viso nakties miego ciklo metu mes išgyvename skirtingus etapus, kuriems būdingi saviti smegenų modeliai. Mokslininkai dažnai naudoja EEG, norėdami tiksliai užfiksuoti kiekvieną miego stadiją, ty ant žmogaus kaukolės uždėti 256 elektrodus, o paskui stebėti smegenų bangų skaičių ir dydį skirtingais dažniais.
Kai mes snaudžiame, mūsų smegenys demonstruoja žemo dažnio veiklą, kuri sklinda per visą paviršių. Šios bangos signalizuoja, kad neuronai yra „ramybės būsenoje“ir negali bendrauti tarp smegenų sričių - todėl žemo dažnio veikla dažnai siejama su sąmonės praradimu.
Šie lėti ne REM miego svyravimai ilgainiui virsta aukšto dažnio veikla, signalizuojančia apie perėjimą prie greito akių judesio. Ši miego fazė dažnai siejama su ryškiais sapnais - ir šis ryšys yra taip giliai įsišaknijęs miego tyrimuose, kad svajonių neturinčio RHD ar ne REM miego atvejai dažnai buvo ignoruojami kaip keistenybės.
Pasirodo, kad šie keisti atvejai mums užsiminė, kad dabartinis miego neurobiologijos supratimas yra neišsamus.
Svajonių gaudytojai
Siekdama pakartoti šiuos paradoksalius rezultatus, Siclari ir jos komanda stebėjo 32 savanorių, naudojančių EEG, smegenų veiklą ir pažadino juos per naktį atsitiktiniais intervalais. Tuomet mokslininkai išsimiegojusių dalyvių paklausė, ar jie ką nors svajojo, o jei taip, ką tiksliai svajojo. Iš viso tai įvyko 200 kartų per naktį.
Tačiau užuot matę visuotinį su miegu susijusios veiklos pasikeitimą, mokslininkai nustebo, kad pakaušyje rado smegenų sritį, kuri dinamiškai keitė savo veiklą pagal kylančius sapnus.
Sapnai buvo siejami su žemo dažnio bangų sumažėjimu „karštojoje zonoje“ir su aukštų dažnių bangų padidėjimu, atspindinčiais didelius nervų aktyvacijų ir smegenų veiklos rodiklius. Tai buvo tam tikras pabudimas, nepriklausomas nuo miego stadijos ar bendros smegenų veiklos.
"Visi požymiai rodo, kad sąmoningai patirčiai generuoti reikia labai riboto, tiksliai apibrėžto smegenų aktyvavimo", - sako Siclari. - Iki šiol manėme, kad sąmoningai patirčiai generuoti reikia suaktyvinti dideles smegenų sritis “.
Tikslinga, kad karšta zona prisijungia prie veiksmo miego metu. Ankstesni darbai parodė, kad stimuliuojant šias smegenų sritis elektrodu gali atsirasti jausmas, kad esi „lygiagrečiame pasaulyje“. Šioje karštoje zonoje taip pat yra sričių, kuriose integruojama jutiminė informacija, kad būtų sukurtas virtualus mus supančio pasaulio modelis. Toks modeliavimas yra pagrindas daugeliui mūsų įsivaizduojamų pasaulių, o ši karšta zona tam puikiai tinka “, - sako autoriai.
Jei aktyvi karštoji zona iš tikrųjų yra „miego parašas“, jos veikla turėtų galėti pasakyti, ar asmuo miega tam tikru momentu. Autoriai, remdamiesi savo rezultatais, sukūrė algoritmą ir išbandė jo tikslumą konkrečioje žmonių grupėje.
"Mes juos pažadinome, kai tik algoritmas mums pasakė, kad jie miega, iš viso 84 kartus", - rašo tyrėjai.
Iš viso šis algoritmas parodė 90 procentų tikslumą analizuojant miego buvimą - net tais atvejais, kai dalyviai neprisiminė savo sapnų turinio, tačiau buvo tikri, kad jie miega.
Sapnų skaitymas
Kadangi karštojoje zonoje yra vaizdinės informacijos apdorojimo sričių, mokslininkams kilo klausimas, ar įmanoma pasiekti tiriamųjų sapnų turinį naudojant EEG rodmenis.
Mokslininkai teigia, kad sapnai gali būti itin apčiuopiami, vykstantys su įvykiais, arba visiškai abstraktūs, kaip laisva fantazija. Veidai, vietos, judesiai ir kalba yra visi žinomi sapnų komponentai, kuriuos apdoroja lengvai atpažįstami karštosios zonos regionai, todėl mokslininkai nusprendė sutelkti dėmesį į šiuos aspektus.
Pažymėtina, kad savanoriai, kurie pranešė apie tai, ką sakė sapnuose, demonstravo veiklą smegenų srityse, atsakingose už kalbą; o tie, kurie svajojo apie žmones, parodė aktyvumą veido atpažinimo centruose.
"Tai rodo, kad sapnai naudoja visas tas pačias smegenų sritis kaip sąmoninga patirtis pabudus dėl tam tikro turinio", - sako Siclari, pažymėdamas, kad ankstesni tyrimai tai galėjo parodyti tik "prieblandos zonoje", perėjime tarp miego ir budrumas.
Galiausiai mokslininkai domisi, kas vyksta miegant, tačiau nepamena konkrečių detalių. Paaiškėjo, kad ši keista būsena turi atskirą EEG parašą: miego detalių įsiminimas buvo susijęs su aukšto dažnio aktyvumo pliūpsniu priekiniuose smegenų regionuose.
Įdomūs klausimai, pavyzdžiui, yra priekinės smegenų skiltys, atsakingos už aiškų sapnavimą, ypatinga būsena, kai žmonės supranta, kad miega ir gali pakeisti miego turinį.
Bundantis gyvenimas
Mokslininkai dar negali paaiškinti, kas suaktyvina karštą zoną miegant, tačiau atsakymai gali mums pasakyti, ar miegas turi biologinį tikslą, pavyzdžiui, apdoroti prisiminimus į dideles pasaulio sampratas.
Miegančių smegenų veiklos atvaizdavimas taip pat gali padėti tiesiogiai manipuliuoti mūsų svajonėmis naudojant neinvazines procedūras, tokias kaip transkranijinė elektrinė stimuliacija. Miego indukcija gali padėti nemiga sergantiems žmonėms, o sutrikusio miego sutrikimas PTSS sergantiems pacientams gali geriau miegoti.
Dr. Giulo Tononi, pagrindinis tyrimo autorius, mano, kad šio tyrimo pasekmės gerokai viršija miego ribas.
„Mes galėjome palyginti, kaip miega smegenys, palyginti su bundančiomis. Šis tyrimas gali būti vertingas sąmonės tyrimo modelis “, - sako jis.
ILYA KHEL