Kuten meren sileältä pinnalta ulottuvat saaret, unet lävistävät unemme epäjohdonmukaisilla tietoisuuden jaksoilla. Missä nämä ajatusten palaset näkyvät nukkuvissa aivoissa - tämä kysymys on pitkään huolestuttanut tutkijoita ja filosofeja. Vuosikymmenien ajan tutkijat ovat yhdistäneet unelmia nopeaan silmänliikkeeseen (REM), kun lepäävät aivot tuottavat paradoksaalisesti suurtaajuisia aivoaaltoja, jotka ovat hyvin samanlaisia kuin herätyksen aikana syntyneet.
Ja silti näemme unelmia paitsi REM: n aikana. Useat omituiset tutkimukset ovat löytäneet merkkejä unelmoinnista ei-REM-unen aikana, kun aivoissa hallitsee hidasaaltotoiminta - päinvastoin ahdistunut, aktiivinen, tietoinen tila. Ja niinpä Nature Neurosciece -lehdessä julkaistun tutkimuksen ansiosta olemme näyttäneet alkaneen käydä läpi vastausta jumalattomaan ongelmaan.
Seuraamalla huolellisesti nukkuvien vapaaehtoisten aivoaaltoja, joukko tutkijoita Wisconsinin yliopistosta havaitsi aivoissa paikallisen "hot spotin", joka aktivoituu, kun nukumme, riippumatta henkilön univaiheesta.
"Voit todella tunnistaa nukkuvien aivojen allekirjoituksen", kertoo tutkimuksen tohtori Francesca Siclari.
Lisäksi hänen havaintojensa perusteella kehitetyn algoritmin avulla ryhmä tutkijoita pystyi ennustamaan tarkasti, milloin henkilö nukkuu, 90 prosentin tarkkuudella ja paljon muuta …
… ja tässä on mielenkiintoisin …
… Karkeasti analysoida unelmien sisältöä.
"Huomasimme, että nukkuvat ja herättävät aivot voivat olla paljon samanlaisia kuin kuvitellaan", Siclari sanoo.
Mainosvideo:
Tämä tutkimus ei vain avaa ovia unelmamallinnukseen PTSD-hoidossa, mutta se voi auttaa tutkijoita löytämään vihjeen tietoisuuden mysteeristä.
"Tämän artikkelin merkitys on hämmästyttävä", sanoo tohtori Mark Blagrov Walesin Swansean yliopistosta, joka ei ollut mukana tutkimuksessa.
Unen anatomia
Koko yön unisyklin aikana käymme läpi erilaisia vaiheita, joille on tunnusomaista erottuva aivokuvio. Tutkijat käyttävät usein EEG: itä sieppaamaan tarkasti jokaisen univaiheen, johon kuuluu 256 elektrodin asettaminen henkilön kallolle ja sitten aivoaaltojen lukumäärän ja koon seuraaminen eri taajuuksilla.
Kun keskeytämme, aivomme osoittavat matalataajuista toimintaa, joka kulkee koko pinnan yli. Nämä aallot ilmoittavat, että neuronit ovat "lepotilassa" eivätkä kykene kommunikoimaan aivojen alueiden välillä - siksi matalataajuinen aktiivisuus liittyy usein tajunnan menetykseen.
Nämä hitaat vaihtelut ei-REM-unessa muuttuvat lopulta korkean taajuuden aktiivisuudeksi, mikä merkitsee siirtymistä nopeaan silmänliikkeeseen. Tämä univaihe liittyy usein eläviin unelmiin - ja tämä yhteys on niin syvälle juurtunut unentutkimukseen, että unettoman RHD: n tai muun kuin REM-unen tapaukset on usein jätetty huomiotta oudoina.
On käynyt ilmi, että nämä oudot tapaukset viittasivat meille, että nykyinen käsityksemme unen neurobiologiasta on epätäydellinen.
Unisiepparit
Harkitakseen näitä paradoksaalisia tuloksia Siclari ja hänen tiiminsä seurasivat 32 vapaaehtoisen aivotoimintaa EEG: n avulla ja heräsivät heidät yön yli satunnaisin väliajoin. Sitten tiedemiehet kysyivät uniselta osallistujalta, jos he haaveilivat jostakin, ja jos niin, niin mitä he haaveilivat. Yhteensä tämä tapahtui 200 kertaa per yö.
Mutta sen sijaan, että näkisivät uneen liittyvän maailmanlaajuisen muutoksen aktiivisuudessa, tutkijat yllättyivät löytäessään pään takaosasta aivojen alueen, joka muutti dynaamisesti toimintaansa uusien unelmien perusteella.
Unelmat liittyivät matalataajuisten aaltojen vähenemiseen "kuumalla vyöhykkeellä" ja korkeataajuisten aaltojen lisääntymiseen, mikä heijastaa hermoston aktivaatioiden ja aivotoiminnan korkeita nopeuksia. Se oli eräänlainen herääminen, riippumaton univaiheesta tai yleisestä aivotoiminnasta.
"Kaikki merkit viittaavat siihen, että tietoisen kokemuksen tuottamiseksi tarvitaan hyvin rajoitettua, hyvin määriteltyä aivojen aktivointia", Siclari sanoo. "Tähän asti ajattelimme, että suuret aivojen alueet on aktivoitava tietoisten kokemusten tuottamiseksi."
On järkevää, että kuuma alue muodostaa yhteyden toimintaan unen aikana. Aikaisempi työ on osoittanut, että näiden aivojen alueiden stimuloiminen elektrodilla voi luoda tunteen "rinnakkaisessa maailmassa" olemisesta. Tämä kuuma alue sisältää myös alueita, jotka integroivat aistitiedot rakentaakseen virtuaalisen mallin ympäröivästä maailmasta. Tällainen simulaatio luo perustan monille kuvitteellisille maailmoillemme, ja tämä kuuma alue sopii hyvin tähän ", kirjoittajat sanovat.
Jos aktiivinen kuuma vyöhyke on itse asiassa "uni-allekirjoitus", sen toiminnan pitäisi pystyä kertomaan, onko henkilö nukahtanut tietyllä hetkellä. Kirjoittajat loivat tulosten perusteella algoritmin ja testasivat sen tarkkuutta tietylle ihmisryhmälle.
"Heräsimme heidät aina, kun algoritmi kertoi meille nukkuvan, yhteensä 84 kertaa", tutkijat kirjoittavat.
Kaiken kaikkiaan tämä algoritmi osoitti 90 prosentin tarkkuuden unen läsnäolon analysoinnissa - jopa tapauksissa, joissa osallistujat eivät muistaneet unelmansa sisältöä, mutta olivat varmoja nukkuessaan.
Unelmien lukeminen
Koska kuuma alue sisältää alueita, jotka käsittelevät visuaalista tietoa, tutkijat pohtivat, olisiko mahdollista päästä kohteiden unelmien sisältöön EEG-lukemien avulla.
Unelmat voivat olla äärimmäisen konkreettisia, tapahtumien avautuvia tai täysin abstrakteja, kuten vapaa fantasia, sanovat tutkijat. Kasvot, paikat, liikkeet ja puhe ovat kaikki unelmien tuttuja osia, joita kuumavyöhykkeen helposti tunnistettavat alueet käsittelevät, joten tutkijat päättivät keskittyä näihin näkökohtiin.
On huomattavaa, että vapaaehtoiset, jotka kertoivat unelmoistaan, osoittivat aktiivisuutta puheesta vastuussa olevilla aivojen alueilla; ja ihmiset, jotka haaveilivat, osoittivat aktiivisuutta kasvojentunnistuskeskuksissa.
"Tämä viittaa siihen, että unelmat käyttävät kaikkia samoja aivojen alueita kuin tietoiset kokemukset herätyksen aikana tietyn sisällön suhteen", Siclari sanoo ja huomauttaa, että aikaisemmat tutkimukset pystyivät osoittamaan tämän vain "hämärävyöhykkeellä", siirtymässä unen välillä ja valppautta.
Lopuksi tutkijat ovat kiinnostuneita siitä, mitä tapahtuu, kun nukumme, mutta eivät muista yksityiskohtia. Kävi ilmi, että tällä kummallisella tilalla on erillinen EEG-allekirjoitus: unen yksityiskohtien muistaminen liittyi suurtaajuisen toiminnan puhkeamiseen aivojen etualueilla.
Mielenkiintoisia kysymyksiä herää esimerkiksi siitä, ovatko aivojen etulohkot vastuussa selkeästä unelmoinnista.
Herättävä elämä
Tutkijat eivät voi vielä selittää, mikä aktivoi kuumavyöhykkeen unen aikana, mutta vastaukset voivat kertoa meille, onko unella biologista tarkoitusta, esimerkiksi muistien käsitteleminen suuriksi käsitteiksi maailmasta.
Nukkuvien aivojen toiminnan kartoitus voi myös johtaa tapoihin manipuloida unelmiamme suoraan käyttämällä ei-invasiivisia toimenpiteitä, kuten transkraniaalista stimulaatiota. Unen induktio voi auttaa unettomia ihmisiä, ja häiriintynyt uni voi auttaa PTSD-potilaita saamaan parempaa unta.
Tutkimuksen johtava kirjoittaja Dr. Giulo Tononi uskoo, että tämän tutkimuksen seuraukset ylittävät unen.
Pystyimme vertailemaan, miten nukkuvat aivot käyttäytyvät herättävään. Tämä tutkimus voi olla arvokas malli tietoisuuden tutkimiseen”, hän sanoo.
ILYA KHEL