Według nowego badania przeprowadzonego przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco, kiedy nasze oczy poruszają się podczas snu REM, patrzymy na rzeczy ze świata snów, które stworzył nasz mózg. Odkrycia rzucają światło nie tylko na to, jak śnimy, ale także na to, jak działa nasza wyobraźnia.
Sen REM – nazwany od związanych z nim szybkich ruchów gałek ocznych – jest znany od lat pięćdziesiątych jako faza snu, w której pojawiają się sny. Ale cel ruchów gałek ocznych pozostaje kwestią wielu tajemnic i dyskusji.
„Wykazaliśmy, że te ruchy gałek ocznych nie są przypadkowe. Są skoordynowane z tym, co dzieje się w wirtualnym świecie snów myszy” – powiedział dr Massimo Scanziani, starszy autor badania, które ukazało się 25 sierpnia 2022 r. , wydanie Nauki.
„Ta praca daje nam wgląd w toczące się procesy poznawcze w śpiącym mózgu, a jednocześnie rozwiązuje zagadkę, która od dziesięcioleci wzbudza ciekawość naukowców” – powiedział.
Łączenie ruchu oczu z kierunkiem snu
W drugiej połowie XX wieku niektórzy eksperci wysunęli hipotezę, że ruchy REM mogą podążać za scenami ze świata snów, ale nie było możliwości ich przetestowania i eksperymentów, które można było przeprowadzić (zwracając uwagę na kierunek oczu śniącego, a następnie budząc je, by zapytać, gdzie patrzą we śnie) dały sprzeczne wyniki. Wielu badaczy przypisało ruchy REM jako przypadkowe działania, być może w celu nawilżenia powiek.
Biorąc pod uwagę znacznie bardziej zaawansowaną technologię, Scanziani, wraz z doktorem habilitowanym UCSF, dr Yutą Senzai, byli w stanie przyjrzeć się komórkom „kierunku głowy” w mózgach myszy, które również doświadczają snu REM. Komórki te działają jak kompas, a ich aktywność pokazuje badaczom, w którym kierunku mysz postrzega siebie jako kierunek.
Zespół jednocześnie rejestrował dane z tych komórek na temat kierunków poruszania się myszy, jednocześnie monitorując ruchy gałek ocznych. Porównując je, odkryli, że kierunek ruchów gałek ocznych i wewnętrznego kompasu myszy były dokładnie dopasowane podczas snu REM, tak jak to się dzieje, gdy mysz jest przebudzona i porusza się.
Idealnie harmonijny fałszywy świat
Scanziani interesuje się „mózgiem generatywnym”, czyli zdolnością do tworzenia przedmiotów i scenariuszy.
„Jedną z naszych mocnych stron jako ludzi jest zdolność łączenia naszych rzeczywistych doświadczeń z innymi rzeczami, które nie istnieją w chwili obecnej i mogą nigdy nie istnieć” – powiedział. „Ta zdolność generatywna naszego mózgu jest podstawą naszej kreatywności”.
Jednak trudno jest badać ten rodzaj funkcji mózgu; wymaga zaglądania do mózgu, podczas gdy on rozwija nowe doświadczenia i pomysły przy braku bodźców sensorycznych. Śnienie zapewnia właśnie taką możliwość.
We śnie, zauważył Scanziani, można łączyć znajome rzeczy z niemożliwym. Opisał powtarzający się sen, który miał jako młody nurek, w którym był w stanie oddychać pod wodą. Niezmiennie budził się i odkrywał, że to nieprawda. „Ale we śnie wierzysz, że jest prawdziwy, ponieważ nie ma bodźców zmysłowych, które sprowadzą cię z powrotem do rzeczywistości” – powiedział Scanziani. „To doskonale harmonijny fałszywy świat”.
Zespół Scanzianiego odkrył, że te same części mózgu – a jest ich wiele – koordynują się zarówno podczas snu, jak i czuwania, uwiarygodniając ideę, że sny są sposobem integracji informacji gromadzonych w ciągu dnia.
Jak te regiony mózgu współpracują ze sobą, aby wytworzyć tę zdolność generatywną, jest tajemnicą, którą Scanziani planuje nadal próbować rozwikłać.
„Ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób mózg aktualizuje się na podstawie zgromadzonych doświadczeń” – powiedział. „Zrozumienie mechanizmów, które pozwalają nam koordynować tak wiele różnych części mózgu podczas snu, da nam wgląd w to, w jaki sposób te doświadczenia stają się częścią naszych indywidualnych modeli tego, czym jest świat i jak działa”.
Praca ta była wspierana przez granty NIH U19NS107613 i R01EY025668