Tāpat kā salas, kas izceļas no okeāna gludās virsmas, sapņi caurdur mūsu miegu ar nesakarīgām apziņas epizodēm. Kur šīs domu paliekas parādās miega smadzenēs - šis jautājums jau sen ir satraucis zinātniekus un filozofus. Gadu desmitiem zinātnieki sapņus saistīja ar ātru acu kustību (REM), kad miera stāvoklī esošās smadzenes paradoksālā veidā rada augstfrekvences smadzeņu viļņus, kas ir ļoti līdzīgi tiem, kas dzimuši nomodā.
Un tomēr mēs redzam sapņus ne tikai REM laikā. Vairāki dīvaini pētījumi ir atklājuši sapņošanas pazīmes miega laikā, kas nav REM, kad smadzenēs valda lēna viļņu aktivitāte - pretējs trauksmes, aktīvam, apzinātam stāvoklim. Un tāpēc, pateicoties pētījumiem, kas tika publicēti Nature Neurosciece, mēs, šķiet, esam sākuši taustīties pēc atbildes uz ļaunu dilemmu.
Rūpīgi novērojot gulošo brīvprātīgo smadzeņu viļņus, Viskonsinas universitātes zinātnieku komanda noteica vietējo smadzeņu "karsto punktu", kas tiek aktivizēts, kad mēs gulējam, neatkarīgi no miega fāzes, kurā cilvēks atrodas.
"Jūs faktiski varat identificēt miega smadzeņu parakstu," saka pētījuma autore Dr Francesca Siclari.
Turklāt, izmantojot algoritmu, kas izstrādāts, pamatojoties uz viņas novērojumiem, zinātnieku grupa ar 90% precizitāti un vēl vairāk varēja precīzi paredzēt, kad cilvēks guļ.
… un šeit ir visinteresantākais …
… Aptuveni analizēt sapņu saturu.
"Mēs noskaidrojām, ka miega smadzenes un nomodā esošās smadzenes var būt daudz līdzīgākas, nekā iedomāties," saka Siclari.
Reklāmas video:
Šis pētījums ne tikai paver iespējas sapņu modelēšanai PTSS terapijai, bet tas var palīdzēt zinātniekiem atrast pavedienu uz apziņas noslēpumu.
"Šī raksta nozīme ir apbrīnojama," saka Dr Marks Blagrovs no Swansea universitātes Velsā, kurš nebija iesaistīts pētījumā.
Miega anatomija
Pilna nakts miega cikla laikā mēs izietam dažādus posmus, kam raksturīgi izteikti smadzeņu modeļi. Zinātnieki bieži izmanto EEG, lai precīzi attēlotu katru miega posmu, kas ietver 256 elektrodu ievietošanu uz cilvēka galvaskausa un pēc tam smadzeņu viļņu skaita un lieluma izsekošanu dažādās frekvencēs.
Kad mēs snaužam, mūsu smadzenes demonstrē zemas frekvences aktivitāti, kas pārvietojas pa visu virsmu. Šie viļņi signalizē, ka neironi atrodas “miera stāvoklī” un nespēj sazināties starp smadzeņu apgabaliem - tāpēc zemas frekvences aktivitāte bieži ir saistīta ar samaņas zudumu.
Šīs lēnās ne-REM miega svārstības galu galā pārvēršas par augstfrekvences aktivitāti, kas norāda uz pāreju uz ātru acu kustību. Šī miega fāze bieži ir saistīta ar spilgtiem sapņiem - un šī saikne ir tik dziļi iesakņojusies miega pētījumos, ka bezsapņu RHD vai bez REM miega gadījumi bieži tiek ignorēti kā dīvainības.
Izrādās, ka šie dīvainie gadījumi mums deva mājienu, ka mūsu pašreizējā izpratne par miega neirobioloģiju ir nepilnīga.
Sapņu ķērāji
Lai pārskatītu šos paradoksālos rezultātus, Siclari un viņas komanda novēroja 32 brīvprātīgo smadzeņu darbību, izmantojot EEG, un pamodināja tos naktī pēc nejaušības principa. Pēc tam zinātnieki miegainajiem dalībniekiem vaicāja, vai viņi kaut ko sapņoja, un, ja jā, tad ko tieši viņi sapņoja. Kopumā tas notika 200 reizes naktī.
Bet tā vietā, lai redzētu globālu aktivitātes maiņu, kas saistīta ar miegu, zinātnieki bija pārsteigti, atrodot galvas aizmugurē smadzeņu zonu, kas dinamiski mainīja savu darbību, pamatojoties uz topošajiem sapņiem.
Sapņi bija saistīti ar zemfrekvences viļņu samazināšanos "karstajā zonā" un ar augstfrekvences viļņu pieaugumu, kas atspoguļo augstu neironu aktivācijas un smadzeņu aktivitātes ātrumu. Tā bija sava veida pamošanās, kas nebija atkarīga no miega stadijas vai vispārējas smadzeņu darbības.
"Visas norādes liecina, ka apzinātas pieredzes radīšanai ir nepieciešama ļoti ierobežota, precīzi definēta smadzeņu aktivizēšana," saka Siclari. "Līdz šim mēs domājām, ka, lai radītu apzinātu pieredzi, ir jāaktivizē lielas smadzeņu zonas."
Ir jēga, ka karstā zona savienojas ar darbību miega laikā. Iepriekšējie darbi ir parādījuši, ka šo smadzeņu zonu stimulēšana ar elektrodu var radīt sajūtu, ka atrodaties “paralēlā pasaulē”. Šajā karstajā zonā ir arī jomas, kurās integrēta maņu informācija, lai izveidotu virtuālo apkārtējās pasaules modeli. Šāda veida simulācija ir pamats daudzām mūsu iedomātām pasaulēm, un šī karstā zona tam ir labi piemērota,”saka autori.
Ja aktīvā karstā zona faktiski ir “miega paraksts”, tās darbībai jāspēj noteikt, vai cilvēks konkrētā brīdī guļ. Autori, pamatojoties uz viņu rezultātiem, izveidoja algoritmu un pārbaudīja tā precizitāti noteiktā cilvēku grupā.
"Mēs viņus pamodinājām, kad vien algoritms mums teica, ka viņi guļ, kopā 84 reizes," raksta pētnieki.
Kopumā šis algoritms uzrādīja 90 procentu precizitāti, analizējot miega klātbūtni - pat gadījumos, kad dalībnieki neatcerējās savu sapņu saturu, bet bija pārliecināti, ka viņi guļ.
Sapņu lasīšana
Tā kā karstajā zonā ir apgabali, kas apstrādā vizuālo informāciju, zinātnieki domāja, vai ir iespējams piekļūt subjektu sapņu saturam, izmantojot EEG rādījumus.
Sapņi var būt ārkārtīgi taustāmi, ar notiekošiem notikumiem vai pilnīgi abstrakti, tāpat kā brīva fantāzija, saka zinātnieki. Sejas, vietas, kustības un runa ir visas pazīstamās sapņu sastāvdaļas, kuras apstrādā viegli identificējami karstās zonas reģioni, tāpēc pētnieki nolēma koncentrēties uz šiem aspektiem.
Jāatzīmē, ka brīvprātīgie, kas ziņoja par sapņos teikto, demonstrēja aktivitāti smadzenēs, kas atbildīgas par runu; un tie, kas sapņoja par cilvēkiem, parādīja aktivitāti sejas atpazīšanas centros.
"Tas liek domāt, ka sapņi izmanto visas tās pašas smadzeņu zonas kā apzināta pieredze pamošanās laikā, lai iegūtu noteiktu saturu," saka Siclari, norādot, ka agrāki pētījumi to varēja parādīt tikai "krēslas zonā", pārejot no miega un nomodā.
Visbeidzot, zinātniekus interesē tas, kas notiek, kad mēs guļam, bet neatceras konkrētās detaļas. Izrādījās, ka šim dīvainajam stāvoklim ir atsevišķs EEG paraksts: miega detaļu iegaumēšana bija saistīta ar augstas frekvences aktivitātes uzliesmojumu smadzeņu priekšējos reģionos.
Interesanti jautājumi rodas, piemēram, smadzeņu priekšējās daivas, kas ir atbildīgas par skaidru sapņošanu, ir īpašs stāvoklis, kad cilvēki saprot, ka viņi guļ un var mainīt miega saturu.
Atmodas dzīve
Zinātnieki vēl nevar izskaidrot, kas aktivizē karsto zonu miega laikā, bet atbildes var mums pateikt, vai miegam ir bioloģisks mērķis, piemēram, atmiņu apstrāde lielos pasaules jēdzienos.
Miega smadzeņu darbības kartēšana var izraisīt arī veidus, kā tieši manipulēt ar mūsu sapņiem, izmantojot neinvazīvas procedūras, piemēram, transkraniālu stimulāciju. Miega ierosināšana var palīdzēt cilvēkiem ar bezmiegu, un traucēta miega traucējumi var palīdzēt PTSS pacientiem labāk gulēt.
Pētījuma vadošais autors Dr. Giulo Tononi uzskata, ka šī pētījuma sekas pārsniedz miegu.
Mēs varējām salīdzināt, kā miega smadzenes izturas pret nomodā. Šis pētījums var būt vērtīgs apziņas izpētes modelis,”viņš saka.
ILYA KHEL