Ligesom øer, der stikker ud af den glatte overflade af havet, drømmer drømme vores søvn med usammenhængende episoder af bevidsthed. Hvor disse tankerester vises i en sovende hjerne - har dette spørgsmål længe bekymret forskere og filosoffer. I årtier har forskere knyttet drømme til Rapid Eye Movement (REM), når den hvilende hjerne paradoksalt producerer højfrekvente hjernebølger, der minder meget om dem, der er født under vågenhed.
Og alligevel ser vi drømme ikke kun under REM. Flere bizarre undersøgelser har fundet tegn på at drømme under ikke-REM-søvn, hvor langsom bølgevirkning hersker i hjernen - det modsatte af en ængstelig, aktiv, bevidst tilstand. Takket være forskning, der blev offentliggjort i Nature Neurosciece, ser vi ud til at være begyndt at famle efter et svar på et ondt dilemma.
Ved nøje at overvåge sovende frivilliges hjernebølger pegede et forskergruppe fra University of Wisconsin på et lokalt "hot spot" i hjernen, der aktiveres, når vi sover, uanset hvilken sovefase personen er i.
"Du kan faktisk identificere signaturen til den sovende hjerne," siger studieforfatter Dr. Francesca Siclari.
Desuden kunne en gruppe forskere ved hjælp af en algoritme udviklet på baggrund af hendes observationer nøjagtigt forudsige, hvornår en person sover med 90% nøjagtighed og mere …
… og her er det mest interessante …
… At groft analysere indholdet af drømme.
"Vi fandt ud af, at den sovende hjerne og den vågne hjerne kan være meget mere ens end forestillet," siger Siclari.
Salgsfremmende video:
Denne forskning åbner ikke kun døren til drømmemodellering til PTSD-terapi, men det kan hjælpe forskere med at finde et fingerpeg om bevidsthedens mysterium.
"Betydningen af denne artikel er forbløffende," siger Dr. Mark Blagrov fra Swansea University i Wales, som ikke var involveret i undersøgelsen.
Søvn Anatomi
I løbet af en hel nattesøvncyklus gennemgår vi forskellige faser, der er kendetegnet ved karakteristiske hjernemønstre. Forskere bruger ofte EEG'er til nøjagtigt at fange hvert trin i søvn, hvilket indebærer at placere 256 elektroder på en persons kraniet og derefter spore antallet og størrelsen af hjernebølger ved forskellige frekvenser.
Når vi slumrer, udviser vores hjerner lavfrekvent aktivitet, der bevæger sig over hele overfladen. Disse bølger signalerer, at neuroner er i en "stille tilstand" og ikke er i stand til at kommunikere mellem områder af hjernen - derfor er lavfrekvent aktivitet ofte forbundet med bevidsthedstab.
Disse langsomme udsving i ikke-REM-søvn omsættes til sidst til højfrekvent aktivitet, der signalerer overgangen til hurtig øjenbevægelse. Denne søvnfase er ofte forbundet med levende drømme - og denne forbindelse er så dybt forankret i søvnforskning, at tilfælde af drømmeløs RHD eller ikke-REM-søvn ofte er blevet ignoreret som underlige ting.
Det viser sig, at disse mærkelige hændelser antydede for os, at vores nuværende forståelse af neurobiologien i søvn er ufuldstændig.
Drømmefangere
For at genoverveje disse paradoksale resultater overvågede Siclari og hendes team hjerneaktiviteten hos 32 frivillige ved hjælp af EEG og vækkede dem natten over med tilfældige intervaller. Forskerne spurgte derefter de søvnige deltagere, om de drømte om noget, og i bekræftende fald, hvad de nøjagtigt drømte. I alt skete dette 200 gange om natten.
Men i stedet for at se et globalt skift i aktivitet forbundet med søvn, blev forskere overraskede over at finde et område af hjernen bag på hovedet, der dynamisk skiftede sin aktivitet baseret på de nye drømme.
Drømme var forbundet med et fald i lavfrekvente bølger i den "varme zone" og med en stigning i højfrekvente bølger, hvilket afspejler høje hastigheder af neurale aktiveringer og hjerneaktivitet. Det var en slags opvågnen, uafhængig af søvnstadiet eller generel hjerneaktivitet.
"Alt tyder på, at der er behov for meget begrænset, veldefineret hjerneaktivering for at skabe bevidst oplevelse," siger Siclari. "Indtil nu troede vi, at store områder af hjernen skulle aktiveres for at skabe bevidste oplevelser."
Det giver mening, at den varme zone forbinder til handlingen under søvn. Tidligere arbejde har vist, at stimulering af disse områder af hjernen med en elektrode kan skabe en følelse af at være "i en parallel verden." Denne varme zone indeholder også områder, der integrerer sensorisk information for at opbygge en virtuel model af verden omkring os. Denne form for simulering lægger grundlaget for mange af vores imaginære verdener, og denne varme zone er velegnet til dette,”siger forfatterne.
Hvis en aktiv varm zone faktisk er en "søvn-signatur", skal dens aktivitet være i stand til at fortælle, om en person sover på et givet tidspunkt. Forfatterne oprettede en algoritme baseret på deres resultater og testede dens nøjagtighed på en bestemt gruppe mennesker.
”Vi vækkede dem, når algoritmen fortalte os, at de sov, i alt 84 gange,” skriver forskerne.
I alt viste denne algoritme 90 procent nøjagtighed i analysen af tilstedeværelsen af søvn - selv i tilfælde, hvor deltagerne ikke huskede indholdet af deres drømme, men var sikre på, at de sov.
Læser drømme
Da den varme zone indeholder områder, der behandler visuel information, spekulerede forskerne på, om det var muligt at få adgang til indholdet af forsøgspersonernes drømme ved hjælp af EEG-aflæsninger.
Drømme kan være ekstremt håndgribelige med udfoldende begivenheder eller helt abstrakte, som fri fantasi, siger forskere. Ansigter, steder, bevægelser og tale er alle sædvanlige komponenter i drømme, der behandles af let identificerbare områder i den varme zone, så forskerne besluttede at fokusere på disse aspekter.
Bemærkelsesværdigt viste de frivillige, der fortællede hvad de sagde i deres drømme, aktivitet i de områder af hjernen, der var ansvarlige for tale; og dem, der drømte om mennesker, viste aktivitet i ansigtsgenkendelsescentre.
"Dette antyder, at drømme bruger alle de samme hjerneområder som bevidste oplevelser under vågning efter bestemt indhold," siger Siclari og bemærker, at tidligere forskning kun kunne vise dette i "tusmørkezonen", overgangen mellem søvn og vågenhed.
Endelig er forskere interesserede i, hvad der sker, når vi sover, men kan ikke huske de specifikke detaljer. Det viste sig, at denne mærkelige tilstand har en separat EEG-signatur: at huske søvndetaljer var forbundet med en burst af højfrekvent aktivitet i hjernens forreste regioner.
Interessante spørgsmål opstår f.eks. Er hjernens frontlober, der er ansvarlige for klar drømning, en særlig tilstand, når folk forstår, at de sover og kan ændre søvnindholdet.
Vågner liv
Forskere kan endnu ikke forklare, hvad der aktiverer den varme zone under søvn, men svarene kan fortælle os, om søvn har et biologisk formål, for eksempel at behandle minder til store begreber i verden.
Kortlægning af den sovende hjernes aktivitet kan også føre til måder til direkte at manipulere vores drømme ved hjælp af ikke-invasive procedurer såsom transkraniel stimulation. Søvninduktion kan hjælpe mennesker med søvnløshed, og forstyrrelse af forstyrret søvn kan hjælpe PTSD-patienter med at få bedre søvn.
Dr. Giulo Tononi, hovedforfatter af undersøgelsen, mener, at konsekvenserne af denne undersøgelse går langt ud over søvn.
”Vi var i stand til at sammenligne, hvordan den sovende hjerne opfører sig mod den vågne. Denne forskning kan være en værdifuld model for studiet af bevidsthed,”siger han.
ILYA KHEL