Когда мы спим, мы не только отдыхаем и видим сновидения во сне наш
мозг продолжает обрабатывать и реорганизовывать информацию, сон
способствует улучшению памяти, а его отсутствие приводит к
серьезным нарушениям когнитивных процессов. Что нам снится, как сны
связаны с нашим реальным опытом и действительно ли возможны
осознанные сновидения об этом ПостНаука поговорила с
нейрофизиологом Ольгой Сварник.Что такое сны и как они связаны с
реальностью?Период сна у людей состоит из циклов по полтора-два
часа и разделяется на два крупных типа:медленный(медленноволновой,
или ортодоксальный) сон, наступающий сразу после засыпания и
характеризующийся снижением активности головного мозга, и
фазабыстрых движений глаз (быстрый, или парадоксальный,сон), во
время которой, напротив, мозг человека особенно активен. Раньше
считалось, что мы видим сновидения только во время БДГ-сна, но
последние исследования опровергают это утверждение. В фазе
медленноволнового сна мы тоже видим сны, просто это происходит
реже, а сами сны короче и не столь эмоциональны.
Сновидения возвращение к событиям и опыту, произошедшимс нами в
течение дня. Если утром с нами что-то случилось, то в течение дня
мы все время волей-неволей будем мысленно к этому возвращаться. Сны
принципиально от этого процесса не отличаются. Говоря научным
языком, нейронные группы в нашем мозге возбуждаются в связи с
каким-то событием, формируют его репрезентацию и затем вновь
возвращаются к данному рисунку активности. Это нормальная работа
мозга: однажды возбудившаяся вместе нейронная группа имеет
тенденцию возвращаться к своей синхронной активации, что и
происходит с нами во время сновидений.Есть много исследований1,
причем не нейрофизиологических, аскореепсихологических,на тему
того, о чем люди видят сны. Как и многие другие эксперименты
подобного рода, они проводились с участием самых доступных
испытуемых студентов психологических факультетов разных
университетов, которые скрупулезно записывали, что с ними
происходило в течение дня, с кем они встречались и так далее, а
ночью ложились спать в лаборатории, будучи подключенными к
электроэнцефалографу2 для определения стадии сна. В какой-то момент
испытуемых будили, чтобы узнать, что им снилось. Эти исследования
продемонстрировали, что существенный процент сновидений, которые мы
видим, имеет источники в нашем реальном опыте, произошедшем в день
непосредственно перед сном. В меньшей степени наши сновидения
определяются тем, что было день-два назад и более.
Одно из таких исследований3 опубликовали в 2003 году в журнале
Trends in Cognitive Sciences. В нем сон один в один совпадал с
эпизодом, произошедшим с человеком днем. Но в действительности
таких сновидений, в точности повторяющих то, что мы уже видели,
довольно мало всего около 2%. Если же мы не будем столь
требовательны в отношении точности воспроизведения реальности в
сновидениях, то какой-то ее источник все равно в них останется.
Просто, например, действительно случившаяся встреча друзей во сне
переместится в кардинально другое пространство. Таких снов,
связанных с реальной жизнью, но не воспроизводящих ее в точности,
будет уже гораздо больше порядка 65%.Насколько сновидения связаны с
реальной жизнью вопрос определения методов. В традиционной культуре
сны человека ограничены его повседневным опытом, а сегодня это еще
и вопрос усвоения медийного опыта. В течение дня мы можем листать
ленту соцсетей, читать книгу или смотреть сериал. Учитывая
взаимосвязанность нашего опыта, на экране человек может увидеть
что-то, что способно возродить какие-то картины из прошлого и
возбудить определенные нейронные группы, даже неосознанно.Что нам
снится?
Семь лет назад в попытке ответить на вопрос, что нам снится, ученые
провели ныне известное исследование4, во время которого они
показывали испытуемым определенные картинки и делали им
функциональную магнитно-резонансную томографию эта разновидность
МРТ на основании изменения кровотока и наполненности его кислородом
позволяет косвенно сделать заключения относительно того, где в
большей или меньшей степени происходит активация нейронов. Причем
ученые не искали определенную зону, которая за что-то отвечает, а
смотрели на рисунок активности головного мозга настолько большой,
насколько позволяют компьютерные мощности, которые затем производят
оценку увиденного. Для этого нужно было весь мозг представить
состоящим из небольших сегментов, для каждого из них определить
степень активности и в зависимости от этого на шкале присвоить
сегментам какой-то цвет. Восприятию каждой картинки, таким образом,
соответствовал свой рисунок мозговой активности.Исследователи
показывали людям огромное количество картинок и так создали своего
рода алфавит. Затем ученые просили испытуемых уснуть и во время сна
отслеживали, какой рисунок активности в их мозге в большей степени
напоминает что-то из той созданной ими библиотеки. Потом человека
будили, и он подтверждал, что действительно видел что-то
подобное.Были также исследования с использованием фМРТ и
компьютерного алгоритма, который находил общее в рисунках
активности мозга. Какому-то количеству испытуемых, напримердесяти,
показывали разные категории картинок. Натренировав на этих людях
алгоритм, можно было позвать одиннадцатого человека и с большой
вероятностью сказать по рисунку его мозговой активности, какую
картинку он сейчас видит, несмотря на точто алгоритм тренировался
не на его мозге.Правда, здесь есть ограничение. Судя по всему, этот
эффект связан с опытом, который у нас есть. Если он сходный и
приобретен нами приблизительно в одно и то же время, тогда можно
сделать такое предсказание. Все мы примерно в одном возрасте
учились завязывать шнурки, впервые увидели кошек, стали отличать их
от собак и так далее. Но если обратиться к опыту совершенно иных в
культурном отношении людей, то мы вряд ли сможем на их примере
понять, какие картинки им сейчас показывают. Индивидуальная
настройка требуется также в исследованиях, связанных с нашим более
поздним опытом, который у всех уже сильно различается: каждый
хорошо разбирается в какой-то своей сфере. В этом случае уже не
получится так легко заглянуть в субъективный опыт человека.Логика и
функции сновЭкспериментальных подтверждений того, что сновидение
это всегда законченный, связный и логичный рассказ, нет. Наоборот,
на этот счет есть прямо противоположные данные: сновидения связны и
логичны лишь во время медленноволнового сна, а сны во время
БДГ-фазы более странные и причудливые. В целом происходящее в мозге
во время сна, то есть то, что мы потом формулируем как сновидения,
вообще нельзя представить как последовательность событий. Это можно
проверить экспериментально: во многих случаях на фМРТ не видно,
чтобы порядок картинок в сновидениях соответствовал потом нашему
сторителлингу. Наш мозг превращает увиденное во сне в законченную
историю, когда нас просят об этом рассказать. На самом же деле
никакой логики в сновидениях нет, и наше сознание просто вынуждено
придумывать историю, чтобы выстроить определенную логику и как-то
уложить сны в голове.Многие исследователи разделяют предположение,
что перебор каких-то возможностей, новых комбинаций, складывающихся
из разных нейронных групп, помогает нашему мозгу в нескольких
направлениях. Во сне происходит реорганизация, помогающая
избавиться от деталей и помнить лишь то, что может быть условно
названо смыслом. Эпизод, в котором приобретен какой-то опыт,
постепенно сотрется, но останется его суть. Комбинируя этот новый
опыт с уже имеющимся у нас, мы реорганизуем его таким образом,
чтобы он мог быть использован не только в той ситуации, где он был
приобретен, но и в других ситуациях в будущем.Сны могут играть
защитную роль. У многих есть истории, которые с течением времени
становятся не такими болезненными. Время лечит, потому что мы
перестаем помнить, как это было. Во сне происходит своего рода
терапия: за счет реактивации нейронных групп мозг находит
болезненное место, с чем-то эти нейроны ассоциирует и создает с
ними иную комбинацию. Проводились исследования, в которых людям
показывали определенные видеофрагменты и в течение года опрашивали,
чтобы понять, как они помнят эти ролики. Оказалось, что со временем
действительно уходят детали, что-то реорганизуется, люди могут
дорисовывать фрагменты, как-то их искажать. То же самое происходит
с нами и в жизни. Наша память несовершенна и, кажется, это ее
плюс.Кроме того, нам не снятся все события прошедшего дня. В
некотором смысле отбор информации для сновидений какая-то форма
интуиции, потому что интуиция это тот наш опыт, к которому мы не
имеем доступа. Есть предположение: мы видим во сне лишь то, что нас
беспокоит. Точнее, мозг продолжает во сне заниматься решением наших
проблем. Существует много историй о том, как людей что-то
беспокоило и они находили ответы во сне например, анекдоты о
Менделееве, которому приснилась его таблица (которую якобы сначала
во сне увидел Пушкин, но ничего не понял).Есть исследования, в
которых показано, как во сне можно находить новые решения именно за
счет рекомбинации активности в мозге. Поэтому сон как ситуация, в
которой непрерывное обогащение информацией и опытом останавливается
и можно что-то перекомбинировать так, чтобы использовать это в
дальнейшем, в некотором смысле форма обучения, закрепления и
повторения.На текущий момент неизвестно об экспериментальных
исследованиях, которые показывали бы, что какие-то события имеют
тенденцию появляться во сне с большей вероятностью, чем другие, за
исключением одного аспекта социального. Есть даже предположение,
что роль сновидений связана именно с нашей социальностью,
взаимодействиями с другими особями в социуме.Осознаваемое и
неосознаваемоеВ одном исследовании людям, страдающим от амнезии,
предлагали сыграть в тетрис. Во сне они продолжали видеть эти
картинки, но, конечно, не могли вспомнитьпочему. Таким образом
выяснилось, что сновидения необязательно связаны с осознаваемой
возможностью вспомнить какой-то эпизод. Эти возвраты к нейронным
группам, однажды активировавшимся в течение длительного времени,
просто особенности функционирования нашего мозга.Что бы мы ни
делали в течение дня и ночи, мы не можем избавиться от того, чего
не осознаем. В случае и осознаваемых, и неосознаваемых сновидений
мы имеем дело с уже имеющимся у нас опытом. Даже если мы его
реактивируем, не выходя на осознаваемый уровень, это все равно дает
нам возможность использовать его с большей вероятностью, чем если
бы мы его не реактивировали вообще. Вопрос, как именно
реорганизуется опыт во сне в случае неосознаваемых или осознанных
сновидений, открыт и экспериментально интересен.Явление осознанных
сновидений (lucid dreaming), когда люди способны управлять
собственными снами, часто вызывает у ученых скептическую реакцию.
Тем не менеенекоторые люди действительно умеют управлять своими
сновидениями, и этому можно научиться. С помощью
электроэнцефалограммы можно обнаружить некоторые признаки того, что
люди осознают свои сновидения. Во время осознанных сновидений они
испытываютскореето, что можно назвать восприятием, а не
воображением. Доказано, что в состоянии осознанного сновидения люди
могут осуществлять коммуникацию с теми, кто находится рядом с ними.
Например, можно заранее договориться, что, когда у человека
начнется осознанное сновидение, он определенным образом подвигает
глазами.В рецензируемых научных журналах регулярно появляются
публикации5 на тему осознанных сновидений. Однако почти во всех
статьях упоминается о том, что мы еще не до конца понимаем, что это
такое. Многие считают, что для исследователей этовозможность
заглянуть во внутренний субъективный мир и попытаться понять, в чем
разница между осознаваемым и неосознаваемым. Также интересен
вопрос, может ли осознанное сновидение как вмешательство в
естественный процесс обучения и усвоения опыта, происходящий во
сне, навредить человеку. Подобных исследований еще не проводили.Сон
у детей и животныхСуществует множество ограничений, связанных с
изучением сна у детей, поэтому в этой области нам многое еще не
известно. Понятно, что со временем меняется характер сна и
соотношение медленноволнового и БДГ-сна. Известно, что дети спят
гораздо дольше, чем взрослые, это связывают с тем, что они
усваивают много новой информации и часто переживают. Новизна может
провоцировать кошмары: детям они действительно снятся чаще, чем
взрослым, хотя в целом считается, что кошмарные сновидения могут
видеть все.Животные тоже видят сны, просто мы не можем их об этом
спросить. Но экспериментальные данные показывают, что активность
нейронов, использовавшихся до сна в каких-то задачах, повторяется
во время периодов, когда животные спят. Это позволяет говорить о
том, что у них случается проигрывание опыта. Видят ли они сны и
осознают ли их вопрос открытый, хотя, кажется, любой, у кого дома
есть собака или кошка, может утверждать, что во сне животные лают,
бегут и так далее.Американец Джон ОКиф и норвежцы Май-Бритт и
Эдвард Мозер получили Нобелевскую премию 2014 года за
экспериментальное исследование, в ходе которого продемонстрировали,
что в мозге как у животных, так и у людей есть так называемые
нейроны места, активность которых связана с определенными локациями
в пространстве. Регистрируя активность этих нейронов в мозге, мы
можемсказать, что находимся именно в этой комнате, а не в какой-то
другой. У людей такие регистрации производили, например, когда они
ходили по виртуальному городу в компьютерной игре. Как и у
животных, для всех мест у нас есть свои нейроны. Если попросить
людей вспомнить, где находится, скажем, булочная,и продолжать
регистрацию нейронной активности, то будет видно, что воспоминание
об этом месте связано с реактивацией той самой нейронной группы,
которая была активна при нахождении в этом месте. Можно
использовать этот метод анализа нейронов места, если мы хотим
понять, что происходит во сне у животных.Кроме того, такой подход
способен продемонстрировать, как можно во сне имплантировать
человеку или животному какую-то информацию. Сначала ученые
регистрировали нейроны определенных мест у выпущенных в лабиринт
животных, а затем во сне, когда происходила реактивация тех или
иных нейронов, производили определенную стимуляцию. Она приводила к
выбросу химических веществ, имеющих подкрепляющее значение.
Фактически исследователи подкрепляли реактивацию нейронной группы,
связанной с определенным местом, ипоэтому, когда на следующий день
животное выпускали в лабиринт, оказывалось, что большую часть
времени оно находилось именно в том месте, с которым была связана
реактивация нейронной группы, подкрепленная ночью. В
действительности в опыте животного ничего положительного в этом
месте не происходило, и контрольная группа так себя не вела.Сны и
памятьМножество исследований свидетельствуют о том, что сон
способствует улучшению памяти декларативной, моторной и
процедурной. Если испытуемых попросить выучить определенный список
слов и разбить людей на две группы, одна из которых сразу же
расскажет, что запомнила, а вторая вначале ляжет спать, то
окажется, что даже при небольшой длительности сна воспроизведение
будет лучше у второй группы.Многие студенты не учатся в течение
всего семестра, а читают все в последнюю ночь, и это большая
ошибка. Исходя из всего того, что мы знаем о функционировании мозга
во сне, имеет смысл сделать иначе: перед экзаменом просто
просмотреть учебник, не пытаясь все выучить, и запустить таким
образом реактивацию нейронных групп, связанных с определенными,
интересующими нас аспектами. А затем дать своему мозгу возможность
самостоятельно доделать эту работу и при этом выспаться. В таком
случае шансов воспроизвести эту информацию на следующий день
больше, чем если потратить всю ночь на чтение. Все
экспериментальные данные свидетельствуют в пользу такой
стратегии.Кроме того, экспериментально доказано, что сны снятся
всем, но не все люди их запоминают. Это может быть связано с
различиями в моменте пробуждения, когда нейроны, воспроизводившие
сновидения, тормозят свою активность и активируются другие нейроны,
связанные с реальностью. Если этот переход происходит мягче и люди
повторяют то, что им приснилось, как бы воспроизводя активность
этих нейронных групп, то у них возникает возможность развернуто
рассказывать о своих сновидениях.Депривация снаСуществуют разные
точки зрения на тему депривации сна. Так, есть мнение, что при
лишении сна страдают внутренние органы, а мозг остается целым. Но
относительно недавние обзоры показали, что эти достаточно серьезные
повреждения органов в большой степени связаны не столько с самой
депривацией сна, сколько со стрессовой ситуацией, которая
создавалась для испытуемых животных и людей во время исследований.
Например, в некоторых экспериментах использовали специальную
платформу, которая уезжала под стенку, и животное, чтобы не
свалиться в воду, должно было все время переступать лапками таким
образом ему не давали спать. Но это стрессовая ситуация, которая
действительно может приводить к серьезным проблемам, в том числе
повреждению внутренних органов и дефектам терморегуляции.
Повреждается ли при этом мозг,еще никем не доказано. Сейчас, чтобы
животные не спали, их стали просто поглаживать кисточкой, и разница
действительно заметна. То же самое с человеком: если бережно
относиться к испытуемому или тому, кто ставит очередной мировой
рекорд по времени без сна, а не запирать его в одиночной камере, то
каких-то серьезных последствий для его здоровья также наблюдаться
не будет.Тем не менеекак консультант по когнитивным процессам в
мозге хочу сказать, что надо обязательно высыпаться. В некоторых
странах даже одно время обсуждался вопрос, не надо ли приравнять
вождение автомобиля в невыспавшемся состоянии к вождению в
состоянии алкогольного опьянения. Дело в том, что без сна
действительно сильно нарушаются когнитивные процессы.Открытые
вопросы и перспективыНа текущий момент из-за отсутствия хороших
методов исследования наука все еще мало знает о сновидениях и мозге
в целом. Нам неизвестно, что такое сон, сознание, восприятие,
понимание, мышление и так далее.С помощью фМРТ уже можно
заглядывать в субъективный внутренний мир, но все же таким образом
мы можем изучать лишь мельчайшие фрагменты мозга, в котором на
самом деле огромное количество нейронов, ведущих себя по-разному. А
если мы хотим увидеть весь мозг вообще, если нам кажется, что это
приблизит нас к пониманию принципов его функционирования, то тогда
нам нужны очень большие мощности, способные в режиме реального
времени все это высчитывать и рисовать графики активности. Сейчас
мы еще не можем этого делать.Ученые только начинают видеть
отдельные нейроны с помощью микроэлектродов например, у животного,
пока оно спит, но еще очень ограничены в своих возможностях. В
лучшем случае у исследователей получается регистрировать тысячу
нейронов, а в человеческом мозге их 1011. Кроме того, на текущий
момент человека в фМРТ или с электродами необходимо фиксировать, а
в идеале хотелось бы бесконтактно считывать активность отдельных
нейронов человека, который свободно передвигается, общается с
другими людьми и потом ложится спать, а мы продолжаем анализировать
все его 1011нейронов. Кажется, только когда это будет возможным,
нам удастся понять, как работает мозг.Дополнительные материалы1.
Курс Наука сна. ПостНаука2.Поведенческая специализация нейрона,
ПостНаука3.Сон и память, ПостНаука4.Осознанные сновидения,
ПостНаука5. Kelly Bulkeley, Seeking patterns in dream content: a
systematic approach to word searches. Conscious Cogn, 20096. Tadas
Stumbrys et al., Induction of lucid dreams: A systematic review of
evidence, 20127.Премии | Нобелевская премия по медицине и
физиологии 2014, ПостНаука8.Почему дети растут во сне?
ПостНаука9.Почему люди видят кошмары? ПостНаука10.Основы
сомнологии: физиология и нейрохимия цикла "бодрствование-сон",
Владимир Матвеевич Ковальзон, 201111. Жуве М. Замок снов. М.:
Век-2, 200612. Жуве М. Похититель снов. М.: Время, 200813. Schwartz
S. Are life episodes replayed during dreaming? Trends in Cognitive
Sciences, 7(8), 325327, 200314. T. Horikawa, M Tamaki, Y. Miyawaki,
Y. Kamitani. Neural Decoding of Visual Imagery During Sleep.
Science 03 May 2013: Vol. 340, Issue 6132, pp. 63964215.5 книг об
исследованиях сна, ПостНаука16.What Do Pets Dream About?
