Az óceán sima felszínéről kilógó szigetekhez hasonlóan az álmok összefüggéstelen tudatossági epizódokkal szúrják át álmunkat. Ahol ezek a gondolatmaradványok megjelennek egy alvó agyban - ez a kérdés régóta aggasztja a tudósokat és filozófusokat. A tudósok évtizedek óta összekapcsolják az álmokat a gyors szemmozgással (REM), amikor a pihenő agy paradox módon olyan magas frekvenciájú agyhullámokat produkál, amelyek nagyon hasonlítanak az ébrenlét során születettekre.
És mégis nemcsak az REM során látunk álmokat. Számos bizarr tanulmány találta meg az álom jeleit nem REM alvás közben, amikor lassú hullámú tevékenység uralkodik az agyban - ellentétben egy szorongó, aktív, tudatos állapottal. Tehát a Nature Neurosciece-ben megjelent kutatásnak köszönhetően úgy tűnik, hogy elkezdtünk egy gonosz dilemmára válaszolni.
Az alvó önkéntesek agyhullámainak gondos figyelemmel kísérésével a Wisconsini Egyetem tudóscsoportja meghatározta az agy helyi "forró pontját", amely akkor aktiválódik, amikor alszunk, függetlenül attól, hogy az alvási fázisban az ember milyen állapotban van.
"Valójában azonosíthatja az alvó agy aláírását" - mondja Dr. Francesca Siclari, a tanulmány szerzője.
Sőt, a megfigyelései alapján kifejlesztett algoritmus segítségével egy tudóscsoport 90% -os pontossággal és még sok mással tudta pontosan megjósolni, hogy mikor alszik az ember.
… és itt van a legérdekesebb …
… nagyjából szétszedni az álmok tartalmát.
"Megállapítottuk, hogy az alvó agy és az ébren lévő agy sokkal jobban hasonlíthat egymásra, mint képzeljük" - mondja Siclari.
Promóciós videó:
Ez a kutatás nemcsak a kapu előtt nyitja meg az álmok modellezését a PTSD terápiájában, de segíthet a tudósoknak abban, hogy nyomot találjanak a tudat rejtélyére.
"A cikk fontossága meghökkentő" - mondja Dr. Mark Blagrov, a walesi Swansea Egyetemről, aki nem vett részt a vizsgálatban.
Alvás anatómia
A teljes éjszakai alvási ciklus során különböző szakaszokat élünk át, amelyeket jellegzetes agyi minták jellemeznek. A tudósok gyakran használnak EEG-ket az alvás minden szakaszának pontos megragadásához, amely magában foglalja az ember koponyájára 256 elektróda elhelyezését, majd az agyhullámok számának és méretének követését különböző frekvenciákon.
Amikor elbóbiskolunk, agyunk alacsony frekvenciájú aktivitást mutat, amely a teljes felületen halad. Ezek a hullámok jelzik, hogy az idegsejtek „nyugalmi állapotban vannak”, és nem képesek kommunikálni az agy területei között - ezért az alacsony frekvenciájú tevékenység gyakran eszméletvesztéssel jár.
A nem REM alvás ezen lassú ingadozásai végül nagyfrekvenciás aktivitássá válnak, jelezve a gyors szemmozgáshoz való átmenetet. Ez az alvási fázis gyakran társul élénk álmokhoz - és ez a kapcsolat annyira mélyen gyökerezik az alváskutatásban, hogy az álomtalan RHD vagy a nem REM alvás eseteit gyakran figyelmen kívül hagyták furcsaságként.
Kiderült, hogy ezek a furcsa esetek arra utaltak számunkra, hogy az alvás neurobiológiájának jelenlegi megértése hiányos.
Álomfogók
Ezen paradox eredmények újbóli áttekintése érdekében Siclari és csapata 32 önkéntes agy aktivitását figyelte meg EEG alkalmazásával, és véletlenszerű időközönként éjszakánként felébresztette őket. A tudósok ezután megkérdezték az álmos résztvevőket, hogy álmodtak-e valamiről, és ha igen, akkor pontosan mit is álmodtak. Ez összesen éjszakánként 200 alkalommal történt.
Ám ahelyett, hogy az alvással járó tevékenységben globális elmozdulást látnának, a tudósok meglepődve találták meg a fej hátsó részén azt az agyi területet, amely dinamikusan mozgatta tevékenységét a kialakuló álmok alapján.
Az álmok az alacsony frekvenciájú hullámok csökkenésével jártak a "forró zónában", valamint a magas frekvenciájú hullámok növekedésével, ami az idegi aktivációk és az agytevékenység magas arányát tükrözi. Ez egyfajta ébredés volt, független az alvási stádiumtól és az általános agytevékenységtől.
"Minden jel arra mutat, hogy nagyon korlátozott, jól definiált agyi aktiválásra van szükség a tudatos tapasztalatok generálásához" - mondja Siclari. "Eddig úgy gondoltuk, hogy a tudatos tapasztalatok generálásához az agy nagy területeit kell aktiválni."
Logikus, hogy a forró zóna kapcsolódik az alvás közbeni cselekvéshez. Korábbi munkák kimutatták, hogy az agy ezen területeinek elektróddal történő stimulálása azt az érzést keltheti, hogy "párhuzamos világban" vagyunk. Ez a forró zóna olyan területeket is tartalmaz, amelyek integrálják az érzékszervi információkat, hogy felépítsék a körülöttünk lévő világ virtuális modelljét. Ez a fajta szimuláció megalapozza számos képzeletbeli világunkat, és ez a forró zóna erre alkalmas”- mondják a szerzők.
Ha egy aktív forró zóna valójában „alvási aláírás”, tevékenységének képesnek kell lennie megmondani, hogy egy személy alszik-e egy adott pillanatban. A szerzők eredményeik alapján létrehoztak egy algoritmust, és külön embercsoporton tesztelték annak pontosságát.
"Arra ébresztettük őket, amikor az algoritmus azt mondta nekünk, hogy alszanak, összesen 84 alkalommal" - írják a kutatók.
Összességében ez az algoritmus 90 százalékos pontosságot mutatott az alvás jelenlétének elemzésében - még azokban az esetekben is, amikor a résztvevők nem emlékeztek álmaik tartalmára, de biztosak voltak abban, hogy alszanak.
Álmokat olvasni
Mivel a forró zóna vizuális információkat feldolgozó területeket tartalmaz, a tudósok arra voltak kíváncsiak, hogy lehetséges-e az alanyok álmainak tartalmához hozzáférni az EEG-leolvasások segítségével.
Az álmok lehetnek rendkívül kézzelfoghatóak, kibontakozó eseményekkel vagy teljesen elvontak, mint a szabad fantázia - állítják a tudósok. Az arcok, a helyek, a mozgások és a beszéd mind az álmok ismert elemei, amelyeket a forró zóna könnyen beazonosítható régiói dolgoznak fel, ezért a kutatók úgy döntöttek, hogy ezekre a szempontokra összpontosítanak.
Figyelemre méltó, hogy az önkéntesek, akik beszámoltak arról, amit álmukban mondtak, tevékenységet folytattak az agy beszédért felelős területein; az emberekről álmodozók pedig arcfelismerő központokban mutattak aktivitást.
"Ez arra utal, hogy az álmok ugyanazokat az agyi területeket használják, mint a tudatos tapasztalatok az ébredés során bizonyos tartalmakért" - mondja Siclari, megjegyezve, hogy a korábbi kutatások ezt csak az "alkonyi zónában" tudták megmutatni, az alvás közötti átmenet és ébrenlét.
Végül a tudósokat érdekli, hogy mi történik, amikor alszunk, de nem emlékeznek a konkrét részletekre. Kiderült, hogy ennek a furcsa állapotnak külön EEG aláírása van: az alvás részleteinek memorizálása az agy elülső régióiban fellépő nagyfrekvenciás aktivitás törésével társult.
Érdekes kérdések merülnek fel például arról, hogy vajon az agy homloklebenyei felelősek-e a világos álmodozásért, különös állapot, amikor az emberek megértik, hogy alszanak, és megváltoztathatják-e az alvás tartalmát.
Ébredő élet
A tudósok egyelőre nem tudják megmagyarázni, hogy mi aktiválja a forró zónát alvás közben, de a válaszokból megtudhatjuk, hogy az alvásnak van-e biológiai célja, például az emlékek feldolgozása a világ nagy fogalmaivá.
Az alvó agy aktivitásának feltérképezése olyan módszerekhez is vezethet, amelyekkel álmainkat közvetlenül manipulálhatjuk nem invazív eljárásokkal, például transzkranialis stimulációval. Az alvásindukció segíthet az álmatlanságban szenvedőknél, a zavart alvás megzavarása pedig a PTSD-s betegek jobb alvásában.
Dr. Giulo Tononi, a tanulmány vezető szerzője úgy véli, hogy ennek a tanulmánynak a következményei messze túlmutatnak az alváson.
„Összehasonlítottuk, hogy az alvó agy hogyan viselkedik az ébrenlettel szemben. Ez a kutatás értékes modell lehet a tudat tanulmányozásában”- mondja.
KHEL ILYA