Нейробиологи подобрались к разгадке тайны сна

21 Апреля 2017 в 16:30, Илья Хель 20 451 просмотр 29

Подобно островам, торчащим из гладкой поверхности океана, сновидения пронзают наш сон бессвязными эпизодами сознания. Откуда появляются эти обрывки мыслей в спящем мозгу — этот вопрос давно беспокоит ученых и философов. Десятки лет ученые связывали сны с фазой быстрого движения глаз (БДГ), когда отдыхающий мозг парадоксальным образом производит высокочастотные мозговые волны, которые очень похожи на те, что рождаются во время бодрствования.

И все же сны мы видим не только во время БДГ. Несколько странных исследований обнаружили признаки сновидений во время не-БДГ-сна, когда в мозге царит медленноволновая активность — противоположная тревожному, активному, сознательному состоянию. И вот, благодаря исследованию, которое было опубликовано в Nature Neurosciece, мы, похоже, начали нащупывать ответ на каверзную дилемму.

Тщательно отслеживая мозговые волны спящих добровольцев, группа ученых из Университета штата Висконсин точно определили локальную «горячую точку» в мозге, которая активируется, когда мы спим, независимо от фазы сна, в которой находится человек.

«Вы действительно можете определить подпись спящего мозга», говорит автор исследования доктор Франческа Сиклари.

Более того, используя алгоритм, разработанный на основании ее наблюдений, группа ученых смогла точно предсказать, когда человек спит, с 90% точностью, и еще…

…и здесь самое интересное…

…приблизительно разобрать содержание снов.

«Мы выяснили, что спящий мозг и бодрствующий мозг могут быть намного более похожи, чем представлялось», говорит Сиклари.

Это исследование не только открывает дверь для моделирования снов для терапии ПТСР, но и может помочь ученым нащупать ниточку к тайне сознания.

«Важность этой статьи просто поразительна», говорит доктор Марк Благров из Университета Суонси в Уэльсе, не принимавший участия в исследовании.

Анатомия сна

В ходе полноценного ночного цикла сна мы проходим через разные стадии, характеризующиеся отличительными картинами работы мозга. Ученые часто используются ЭЭГ, чтобы точно захватывать каждую стадию сна, что включает размещение 256 электродов на черепе человека и последующее отслеживание числа и размеров мозговых волн на разных частотах.

Когда мы начинаем дремать, наши мозги демонстрируют низкочастотную активность, которая проходит по всей поверхности. Эти волны сигнализируют, что нейроны находятся в «спокойном состоянии» и не способны коммуницировать между областями мозга — поэтому низкочастотную активность часто связывают с потерей сознания.

Эти медленные колебания не-БДГ-сна в конечном итоге переходят в высокочастотную активность, сигнализирующую о переходе в фазу быстрого движения глаз. Эта фаза сна часто ассоциируется с яркими сновидениями — и эта связь так глубоко укоренилась в исследовании сна, что случаи фазы БДГ без сновидений или сны в фазе не-БДГ зачастую игнорировались как странности.

Оказывается, эти странные случаи намекали нам, что наше нынешнее понимание нейробиологии сна — не полное.

Ловцы сновидений

Чтобы пересмотреть эти парадоксальные результаты, Сиклари и ее команда отслеживали активность мозга 32 добровольцев при помощи ЭЭГ и будили их в течение ночи с произвольными интервалами. Затем ученые спрашивали сонных участников, снилось ли им что-то, и если да, что именно снилось. В общей сложности это происходило 200 раз за ночь.

Но вместо того, чтобы увидеть глобальное смещение активности, связанное со сном, ученые с удивлением обнаружили область мозга в задней части головы, которая динамически смещала свою активность на основе возникающих сновидений.

Сны были связаны с уменьшением низкочастотных волн в «горячей зоне» и с увеличением высокочастотных волн, отражающих высокие темпы нейронных активаций и активности мозга. Это было своего рода пробуждением, независимым от стадии сна или общей активности мозга.

«Все указывает на то, что необходима очень ограниченная, четко очерченная активация мозга для генерации сознательного опыта», говорит Сиклари. «До сих пор мы думали, что для генерации сознательного опыта должны активироваться большие области мозга».

То, что горячая зона подключается к действию во время сна, имеет определенный смысл. Предыдущие работы показали, что стимулирование этих областей мозга при помощи электрода может вызвать чувство пребывания «в параллельном мире». Эта горячая зона также содержит участки, которые интегрируют сенсорную информацию для построения виртуальной модели мира вокруг нас. Такого рода моделирование закладывает фундамент для множества наших воображаемых миров, и эта горячая зона отлично приспособлена для этого дела», говорят авторы.

Если активная горячая зона на самом деле представляет собой «сигнатуру сна», ее активность должна быть в состоянии сказать, спит ли человек в конкретно заданный момент. Авторы создали алгоритм на основании своих результатов и проверили его точность на отдельной группе людей.

«Мы будили их всякий раз, когда алгоритм говорил нам, что они спят, всего 84 раза», пишут исследователи.

В общей сложности этот алгоритм показал 90-процентную точность анализа присутствия сна — даже в тех случаях, когда участники эксперимента не помнили содержимое своих снов, но были уверены, что спали.

Читающие сны

Поскольку горячая зона содержит участки, которые обрабатывают визуальную информацию, ученые задумались, можно ли получить доступ к содержимому снов испытуемых при помощи ЭЭГ-считываний.

Сны могут быть исключительно осязаемыми, с разворачивающимися событиями, либо полностью абстрактными, как свободная фантазия, говорят ученые. Лица, места, движения и речь — все это привычные компоненты снов, которые обрабатываются легко выявляемыми регионами горячей зоны, поэтому исследователи решили сосредоточиться на этих аспектах.

Что примечательно, добровольцы, которые рассказывали, что говорили в своих снах, демонстрировали активность в областях мозга, отвечающих за речь; а те, кому снились люди, демонстрировали активность в центрах распознавания лиц.

«Это говорит о том, что сны используют все те же области мозга, что и сознательный опыт во время бодрствования, для определенного содержимого», говорит Сиклари, отмечая, что ранее исследования могли показать это только на примере «зоны сумерек», переходной между сном и бодрствованием.

Наконец, ученые заинтересовались, что происходит, когда мы спим, но не помним конкретных деталей. Оказалось, что у этого странного состояния есть отдельная ЭЭГ-подпись: запоминание деталей сна было связано со всплеском высокочастотной активности в передних областях мозга.

Рождаются интересные вопросы, например, отвечают ли фронтальные доли мозга за осознанные сновидения, особое состояние, когда люди понимают, что спят и могут менять содержимое сна.

Пробуждение жизни

Ученые пока не могут объяснить, что активирует горячую зону во время сна, но ответы могут подсказать нам, есть ли у сна биологическое назначение, например, переработка воспоминаний в крупные понятия о мире.

Картирование активности спящего мозга может также привести к появлению способов напрямую манипулировать нашими снами, используя неинвазивные процедуры, например, транскраниальную стимуляцию током. Введение в состояние сна может помочь людям с бессонницей, а разрушение тревожного сна может помочь пациентам с ПТСР лучше высыпаться.

Доктор Джуло Тонони, ведущий автор исследования, считает, что последствия этого исследования выходят далеко за рамки сна.

«Мы смогли сравнить, как ведет себя спящий мозг по сравнению с бодрствующим. Это исследование может стать ценной моделью для исследования сознания», говорит он.

Нейробиологи подобрались к разгадке тайны сна

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

29 комментариев

  1. Strike529

    "есть ли у сна биологическое назначение, например, переработка воспоминаний в крупные понятия о мире"-Это единственное предназначение сна.

  2. ElkTheSenior

    "Сны могут быть исключительно осязаемыми, с разворачивающимися событиями, либо полностью абстрактными, как свободная фантазия, говорят ученые."

    Интересно, а каковыми те могут быть у слепых с рождения людей? В виде полупустого, высокополигонального каркаса, как в начальных стадиях моделирования трёхмерной сцены, объекты в которой ещё не обтянуты текстурой, но очертания у которых уже вполне прослеживаются и распознаются? Эдакий мир живых теней.

    А что если человек родился не только слепым, но и с отсутствующей способностью к тактильному (осязательному) мироощущению? Какие, в таком случае, "образы" могут формироваться у человека? И так по убыванию, до тех пор, пока сон и "реальность" не сольются воедино.

    • demon777

      Может в этом случае более преобладает некая генетическая память ? Мозгу нужна пища (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • ElkTheSenior

        Запитать живой мозг (а с ним и тело) в лабораторных условиях, не составило бы особого труда.

        Генетическая? Вполне возможно...

        Нет фонетической памяти, нет и отожествления с собой, а значит и телом. Но, в таком случае, что может быть, если по идее быть ничего не должно?

        Ведь для того, чтобы понять сознание, зафиксировать его возможную частоту, нужно отключить всё лишнее, заблокировать доступ к памяти, и "послушать", что с ним (отформатированным сознанием) может происходить. Проследить за мельчайшими изменениями в мозгу. Способен ли тот принимать сигналы в обход органам чувств.

        Иль быть может, сознания как такового и вовсе нет, а есть взаимодействия, совокупность взаимодействий, целостность которых мы и называем - сознательным опытом. Нет взаимодействий, нет и сознания.

        Хотя, в этом случае, сознание может пребывать на каком-то ином уровне взаимодействий, раз нет отклика между нейронами. Мы изначально рождаемся с огромным количеством нейронов, с хаотически распределёнными связями между ними, которые мы в последствии и закрепляем. Возможно, изначально, сознание пребывает в состоянии некоей неопределённости, словно в тумане, после чего, закрепляясь, придаёт себе форму индивидуальности.

        В общем, продолжаем следить за достижениями в области интереснейшей нейронаучной дисциплины, а не гадать на кофейной гуще, что называется.

  3. romale

    Сон - это энергосберегающий скринсейвер. Я в принципе 5 снов за ночь иногда запоминаю, но как говорила моя бабушка - разные сны снятся в разные дни - возможно это зависит от фаз луны или еще от чего-то, но у сновидений разные категории, самые лучшие и богатые сны, по которым можно снимать фильмы или писать книги я вижу после похмелья, в другие дни таких снов нет. Сны во время простуды, во время температуры также другие...Так что, да есть тут какая то система саморегуляции, типа скринсейвера, только намного уровней сложнее... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Strike529

      + Сон это какбы сортировка увиденного вами за время бодорствования. Во время бодорствования информация сохраняется в "оперативке". Когда засыпаете мозг начинает из этой "оперативки" сортировать инфу на полезную и не очень, отсеивает ненужное. А сновидения это экранизация работы мозга. Организму в целом для отдыха не обязательно спать, это нужно только мозгу.

  4. AlexSandro

    Сны конечно это что то, самое прикольное, когда во сне понимаешь что спишь и пытаешься на ходу переделать сценарий и пытаться руководить уже самому, а не участвовать в уже как бы снятом фильме. Самое сложное в это время не переборщить с каким то действием, иначе быстро проснёшься, иногда это получается, в большем случае не долго музыка играет.

    • ElkTheSenior

      "Самое сложное в это время не переборщить с каким то действием"

      Нет, самое сложное в "осознанных" сновидениях не возможность действовать, как таковая, а возможность таки ОСОЗНАТЬ сей сон наяву. Это не только практически невозможно, но и крайне болезненно, а с тем и небезопасно.

      Сколько я не пытался, всё было тщетно. То есть, было много случаев, когда я находился в знании о том, что сплю и вижу сон, но при попытке осознать его реальность, распознать мельчайшие детали сцены сновидения, - мою затылочную кору головного мозга охватывала страшная боль и высокая температура.

      Максимум, что мне удавалось, это пару раз, на мгновение, осознать реальность происходящего со мной во сне. Покинуть существующую действительность, и осознать действительность вновь, но уже в другом месте.

      И, как правило, после таких жестоких экспериментов, очнувшись, я хватался за голову от невыносимой боли, а осмотревшись, видел ясную галлюцинацию, основанную на той самой сценке из сна.

      Осознанные сновидения, есть - байки, невежественный миф. На практике, боюсь, что осознание сна будет фатальным экспериментом, по крайней мере, без поддержки из вне.

      • AlexSandro

        В интернете много читал статей и комментариев на эту тему, пишут что совсем не безопасно для психики заниматься самодеятельностью на эту тему, так можно далеко зайти.

      • Strike529

        Может и опасно, но очень прикольно))

      • helga

        В корне не согласна. У каждого эта способность индивидуальна и зависит от внушаемости. Что-то с твоим мозгом не то, значит, если он так паникует во время осознанных сновидений. Я попадала в них и специально, и не специально - никогда ничего не болело, всегда очень приятно и весело. Знаю множество рабочих техник и людей, которые попадали много раз или ни разу в жизни. Нельзя судить о чем-то, основываясь только на собственном опыте. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

        • ElkTheSenior

          Вы не понимаете моего посыла. Вы не понимаете саму суть "осознанного". Контроль сно-видений (да и любых видений вообще) никак не связан с его осознанием. Вы пребываете в знании о том, что спите, осознавая себя в физической реальности, или той реальности, в которой вы отождествляете себя со своим физическим телом.

          Осуществлять контроль над сновидением, это одно, а осознать его реальность это уже совсем другое. Потому я и полагаю, исходя из своего опыта, что осознание видений невозможно, или возможно, но только через смерь (полного отрешения себя, как личности, от уже имеющегося физического тела).

          • helga

            Если Вы имеете в виду "астрал", то смею заверить: и туда у меня получалось прорваться, хоть это в разы сложнее. А если осознание сновидения - так это и есть осознанные сновидения, вызываемые изменённым состоянием сознания. Контролируемый сон - не всегда осознанный. Да и, позволю себе спросить, какими техниками вы пользовались? От техники тоже многое зависит, в том числе и состояние организма, влияние на память и психику. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

        • Strike529

          Да это у вас, извините, с мозгом не то. Осознанный сон это очень сильное потрясение для мозга уж поверьте. Мозг во сне и так очень сильно занят сортировкой информации, а еще вы в него залезаете. Энергии для работы не хватает(вы же спите, организм в параличе) отсюда головные боли, паника, дикий стресс для организма. Я несколько раз так делал. После пробуждения чувствовал себя так, как будто 3 дня не спал. Погуглите на английском, в русском интернете таких исследований я не находил.

          • helga

            Ну, я читаю в основном англоязычные ресурсы, а не иногда. Приведите мне пример ресурса, в котором однозначно доказан вред осознанных сновидений. И к перегрузке мозга - ваш мозг намного мощнее, чем кажется на первый взгляд. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

            • Strike529

              Сказочки тут мне не рассказывайте про мозг. Ваш любимый сериал, дайте угадаю, области тьмы? Советую поднять ваши навыки общения с гуглом и повторить попытку. ( цитата-Все это при постоянном использовании наносит непоправимый вред так, как если бы из жизни не просто исключалась та новая информация, которая вызвала сновидение, но еще и образовывала ложные, неестественные связи, приводящие к неадекватности поведения в соответствующих этой информации условиям.
              Кроме того, нарушается общая программа гашения активных зон, что приводит к дополнительному вреду потому, что мозг не освобождается от балласта накопленных образов, что для психики может оказаться трагически невосполнимым.)
              Вот оригинал-http://forum.telenet.ru/index.php?showtopic=53268 прочитайте до конца там длинная статья. в гугле нажал Мне повезет!

      • Happy

        Раньше для меня осознанные сны, были обычным делом. Я честно говоря поняла о том что это такое лишь потом. Достаточно долго могла в нем находиться и изменять события сна. Могла проснуться, а потом опять задремать и руководить сном. Так как я особо не осознавала уникальность этого, то и не эксперементировала сильно. Никаких болей и побочек не возникало. Главное условие, это возможность никуда не торопиться и спать без будильника! Вот тогда как то все само и происходит. Уже много лет не помню таких снов, да и сны стали другие, редкие и очень мало ярких и четких. Этому есть объяснения, некогда поваляться, да и будильник давно мой верный компаньон!
        Очень интереная статья, мне кажется все это просто очень сложная работа мозга, есть разные области которые реально пока мы спим, делают кластеры как у жесткого диска за весь день. По этому и сны яркие обычно бывают не просто так, а когда очень возбуждена система цнс! О чем то сильно думаешь - оно и приходит во сне. Однажды я долго думала как плести браслеты, это была идея фикс! Это в итоге ко мне пришло в осознанном сне и в итоге я сделала все то, что приснилось и у меня получилось! Я собрала простой станок. И какое мое было удивление, что через 15 лет такие станочки стали продавать кое где в магазинах.

  5. kleia_0

    Сон это пребывание человека и считывание информации в параллельных мирах, то есть душа человека во время сна может путешествовать в других мирах,после смерти человека его подсознание(душа)окончательно уходит в один из параллельных миров. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  6. Aladdin

    не поверите,но во сне я пару раз взлетал над кроватью,один раз даже пытался через открытое окно(дело было летом) полетать над двориком,но после этого сильно болела голова и такие эксперименты прекратил(((
    считаю возможности подсознания просто безграничны в этом плане,но за всё надо платить....

    • ElkTheSenior

      "Не поверите"

      И не пытаемся, поверь.

    • ElkTheSenior

      Индивидуальный опыт непередаваем, каким бы примитивным тот ни был. Любой повтор будет являться лишь симуляцией, каким способом тот ни был бы воссоздан.

      Я не могу перенять ваш опыт. Вы не сможете перенять мой, так-как тот будет не истинен... Вся жизнь основывается, исключительно, на доверии к чужому опыту. Вы существуете благодаря другим, будь вы хоть отшельником, ибо мы относительны в своём естестве, родстве, а значит и зависимы от точки, начала, биологического творца, и себе подобных.

    • kirfoton

      взлёты во сне - плохой признак. это может быть из - за прыжков кровяного давления во сне . а прыжки такие - признак неполадок с сердцем или гормонами.

  7. nik.dobrynin@mail.ru

    Интересно (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  8. Strike529

    Моя собака во сне прикольно дергается:) может тоже с астрала инфу сливает?:) или нет, наверно у нее своя техника вхождения в осознанный сон? А может в параллельном мире гуляет, так как в нашем на улице снег стеной идет уже 3 день?

  9. star_beast

    Было бы круто, если бы наконец-то сны намучились считывать и визуализировать. Всю жизнь этого жду) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.