Когда мы видим сны: Что такое сновидения и почему мы их видим — все самое интересное на ПостНауке

Содержание

Почему мы видим сны? — Игры разума

Считается, что все люди видят сны. Тот же, кто утверждает, что его не посещают сновидения, вероятно, просто не может их вспомнить. В среднем мы видим за ночь от четырёх до пяти снов; они могут быть как цветными, так и черно-белыми. Сновидение может длиться от 10 до 40 минут, притом у тех, кто действительно любит поспать и делает это много и с удовольствием, — события во сне протекают примерно с той же скоростью, что и в реальной жизни. Как правило, мы видим сны во время быстрой фазы, и их продолжительность увеличивается под утро. За всю свою жизнь мы тратим на просмотр сновидений около 6 лет.

В древности отношение к сновидениям было почти мистическим: предполагалось, что таким образом боги отправляют простым смертным послания. Древние римляне пошли дальше: они считали сновидения настолько серьёзным знаком, что в некоторых случаях доносили эту информацию до сведения сенаторов, а те собирались вместе, чтобы попытаться интерпретировать увиденное и разгадать его смысл.

Первым, кто комплексно подошёл к вопросу изучения сновидений, был Зигмунд Фрейд. Психоаналитик считал, что во время сна все моральные барьеры, ограничивающие сознание, снимаются, и на свет выходят истинные желания, скрытые в подсознательном. Он был убеждён, что работа со снами — ключ к пониманию эмоциональных проблем пациента. Критики Фрейда обвиняют его в однобоком подходе, ведь, согласно его учению, в основе всех сновидений лежат символизм и секс. Если открыть сонник Фрейда, то все предметы продолговатой формы так или иначе являются проекцией пениса, а все объекты в форме впадины или пещеры символизируют влагалище. В то же время сам Фрейд однажды заметил, что иногда сигара — это просто сигара.

Зигмунд Фрейд. (forward.com)

Современные психоаналитики предлагают различные подходы к анализу сновидений: кто-то не придаёт им почти никакого значения, но большинство полагают, что во сне мы пытаемся искать пути разрешения беспокоящих нас ситуаций.

Учёным не до конца понятно, зачем нужны сновидения. Однако совершенно очевидно, что они играют важную роль для нашего мозга. Исследования с участием добровольцев показали: если человека лишить сна на одну или несколько ночей, общая протяжённость сновидений в последующую ночь будет на 60% больше, чем при нормальном режиме бодрствования и сна.

Сторонники идеи, что сны — это лишь особенности физиологии, уверены, что они являются одним из необходимых условий обучаемости. Во время процесса сновидения работают нейронные связи, и именно их тренировка может способствовать развитию отдельных видов навыков. Как правило, все они имеют отношение к физической активности. Именно поэтому быстрая фаза сна, когда мы видим большую часть сновидений, так важна для младенцев и детей: она способствует формированию простейших умений.

Хосе де Рибера, «Сон Иакова», 1639. (Wikimedia Commons)

Мозговая активность во время сновидений сосредоточена в церебральном кортексе, в той его части, которая отвечает за движения глаз, но не контролирует другие части тела. Считается, что сновидения рождаются в тот момент, когда мозг во время сна сортирует наши воспоминания по полочкам. Память бывает разных подвидов, однако чёткого ответа на вопрос, какая именно участвует в формировании сновидений, нет.

После пробуждения мы забываем около 50% сновидений в течение первых пяти минут. Эта цифра возрастает до 90% за 10 минут. По одной из версий, это связано с тем, что воспоминание формируется при наличии ассоциативных связей и повторений. И если во сне человек услышал или увидел нечто, но не провёл аналогию, он скорее всего это забудет. Но даже сновидения поддаются тренировке. Чтобы увеличить вероятность запоминания, нужно: ставить будильник на каждые полтора часа, чтобы просыпаться сразу после быстрой фазы; держать рядом с кроватью блокнот с ручкой; просыпаться не резко, а постепенно, растягивая тем самым пребывание в неге последнего сновидения.

Сны можно учиться не только запоминать, но и программировать. Феномен так называемого «осознанного сновидения» — это когда человек спит и понимает, что видит сон, в то же время он в состоянии контролировать его сюжет. Это умение достаточно редкое, но его можно развить. Техника примерно такова: перед тем, как отправиться спать, нужно договориться с самим собой о запоминании сновидений. Затем, уже во время сна, необходимо обращать внимание на детали, которые подскажут, что это действительно происходит во сне, а не в реальности. В тот момент, когда приходит осознание того, что мы видим сновидение, необходимо вернуться в свой последний сон, оценить ситуацию и придумать, чем бы нам хотелось заняться. Таким образом можно запрограммировать, например, целый фильм — и он нам приснится. Подобная техника может оказаться полезной не только в случае, если мы хотим увидеть нечто интригующе-прекрасное, она в состоянии помочь нам в саморазвитии или преодолении навязчивых кошмаров.

Франсиско Гойя, «Сон разума рождает чудовищ», 1799. (Wikimedia Commons)

С точки зрения психологии, есть примерно 5 причин, объясняющих наличие сновидений. Первая — компенсация. В этом случае во сне мы берём реванш, восстанавливая баланс. Если наш день был заполнен отвратительными событиями, во сне мы можем видеть нечто, что сделает нас счастливыми. Вторая причина — развитие адаптационного механизма. Переживая стресс в обычной жизни, во сне мы ищем способы, как справиться с этой ситуацией. Третья связана с процессом запоминания, описанным выше. Сны — как результат работы мозга по упорядочиванию воспоминаний. В каком-то смысле это напоминает перезагрузку компьютера. Четвёртая причина — сны как поиск решения некой задачи. Консолидация памяти во сне помогает вытащить на свет ту самую информацию, которая поможет «собрать паззл». Не зря говорят: в ситуациях, когда необходимо принять решение, самое мудрое — это пойти и поспать. И, наконец, пятая причина — прямая отсылка к учению Фрейда. Подсознание выдаёт нам то, чего мы на самом деле желаем. Таким образом, сны способствуют самопознанию и помогают нам анализировать особенности собственной личности.

У каждого сна может быть своя трактовка.

Персона спящего играет свою роль, однако есть список из 20 самых распространённых сновидений, расшифровать которые нетрудно. Например, кошмар о провале на экзамене, как правило, означает, что мы не готовы к чему-то, что должно вскоре произойти в нашей жизни или вовсе занимаемся не тем, чем нужно. Сны о том, как мы падаем, подсказывают, что мы чувствуем себя незащищёнными и не имеем никакой поддержки. А вот если мы тонем — значит, взвалили на себя слишком много и готовы сдаться. Когда нам снится, что мы опоздали на свой самолёт, поезд или автобус, это отражает наши страхи об упущенных возможностях.

Сборник: Германия в 1930-е

После прихода Гитлера к власти страна в ускоренном режиме наращивала военную мощь. Для борьбы с противниками нацистского режима была создана система концлагерей.

Статьи

Европа
XX век

Как Геббельс готовил общество Германии к войне

Ведомство Геббельса одурманило десятки миллионов людей и за очень короткое время сделало их нацистами.

Статьи
Европа
XX век

Личный режиссёр Гитлера Лени Рифеншталь

Её авторский дебют пришёлся на 1932 год — Рифеншталь сняла мистико-романтическую картину «Голубой свет».

Статьи
Европа
XX век

Арно Брекер — главный скульптор Третьего рейха

Работая на режим, художник оставался далёк от политики. Несмотря на тесные контакты с Гитлером, Брекер спас Пикассо-коммуниста от концлагеря.

Статьи
Европа
XX век

Хрустальная ночь: как нацисты отнимали бизнес у евреев

Разрушенные синагоги и разбитые витрины магазинов, принадлежавших евреям — такими были последствия Хрустальной ночи.

Тесты
Европа
XX век

Германия 1930-х

Какое место в обществе занимал бы ты?

Статьи
Европа
XX век

Расизм — боевое оружие Третьего рейха

Почему именно теория расового превосходства была выбрана нацистами в качестве идеологии?

Статьи
Европа
XX век

Как Геббельс готовил общество Германии к войне

Ведомство Геббельса одурманило десятки миллионов людей и за очень короткое время сделало их нацистами.

Статьи
Европа
XX век

Личный режиссёр Гитлера Лени Рифеншталь

Её авторский дебют пришёлся на 1932 год — Рифеншталь сняла мистико-романтическую картину «Голубой свет».

Статьи
Европа
XX век

Арно Брекер — главный скульптор Третьего рейха

Статьи
Европа
XX век

Хрустальная ночь: как нацисты отнимали бизнес у евреев

Тесты
Европа
XX век

Германия 1930-х

Какое место в обществе занимал бы ты?

Статьи
Европа
XX век

Расизм — боевое оружие Третьего рейха

Почему именно теория расового превосходства была выбрана нацистами в качестве идеологии?

Рекомендовано вам

Лучшие материалы

Неделю
Месяц

Статьи
Европа
XX век

Особое мнение Александра Керенского

Статьи
Европа
XVII-XVIII вв.

Сапог Петра Великого

Статьи
Европа
XX век

Бабий бунт

Статьи
Европа
XIX век

Приключения путешественников в России 19-го века

Статьи
Европа
XVI-XXI вв.

Казачество: история вольнолюбивых войск (18+)

Статьи
Европа
XIX-XX вв.

Клад фабрикантши Лихачёвой

Статьи
Европа
XIX век

«Живой труп», или Драма на Москве-реке

Статьи
Европа
XII-XIII вв.

Что, если бы Ричард Львиное Сердце взял Иерусалим

Статьи
Европа
XX век

Братья Люмьер – создатели первой империи кино

Статьи
Европа
XIV век

Бафомет ордена Храма

Статьи
Европа
XI век

Разгром печенегов: конец истории знаменитых кочевников

Статьи
Европа
XIX-XX вв.

Александр Засс — сильнейший человек в мире

Статьи
Европа
XIX-XX вв.

Циолковский: человек, который доказал, что смерти нет

Статьи
Европа
XX век

Кто предал Зою?

Статьи
Европа
XX век

Лавочники и государство

Статьи
Европа
XX век

Жизнь Никиты Хрущёва на пенсии

Статьи
Европа
I век

Самый развратный сапожок

Статьи
Европа
VIII-XV вв.

«Средневековый танк»: как устроен рыцарский доспех

Статьи
Европа
XX век

Была ли успешной денацификация в Германии?

Статьи
Европа
XIII век

5 русских князей, противостоявших Золотой Орде

Неделю
Месяц

📚 Статьи
👀 113578

Особое мнение Александра Керенского

📚 Статьи
👀 102298

Сапог Петра Великого

📚 Статьи
👀 88689

Бабий бунт

📚 Статьи
👀 80462

Приключения путешественников в России 19-го века

📚 Статьи
👀 60947

Казачество: история вольнолюбивых войск (18+)

📚 Статьи
👀 55570

Клад фабрикантши Лихачёвой

📚 Статьи
👀 43294

«Живой труп», или Драма на Москве-реке

📚 Статьи
👀 30232

Что, если бы Ричард Львиное Сердце взял Иерусалим

📚 Статьи
👀 27856

Братья Люмьер – создатели первой империи кино

📚 Статьи
👀 25900

Бафомет ордена Храма

📚 Статьи
👀 693512

Разгром печенегов: конец истории знаменитых кочевников

📚 Статьи
👀 637064

Александр Засс — сильнейший человек в мире

📚 Статьи
👀 512246

Циолковский: человек, который доказал, что смерти нет

📚 Статьи
👀 213550

Кто предал Зою?

📚 Статьи
👀 189361

Лавочники и государство

📚 Статьи
👀 189112

Жизнь Никиты Хрущёва на пенсии

📚 Статьи
👀 159338

Самый развратный сапожок

📚 Статьи
👀 142332

«Средневековый танк»: как устроен рыцарский доспех

📚 Статьи
👀 133460

Была ли успешной денацификация в Германии?

📚 Статьи
👀 121665

5 русских князей, противостоявших Золотой Орде

Что означают кошмарные сновидения — Афиша Daily

На эти и другие важные вопросы о сновидениях по просьбе «Афиши Daily» отвечает врач-сомнолог.

— Что известно науке о сновидениях?

— Большинство ученых не занимаются сновидениями. Дело в том, что наука начинается тогда, когда есть инструмент для исследования того или иного явления. К сожалению, в случае сновидений такого инструмента не существует. Мы не можем записать сны на видео и имеем представление о них только со слов людей. Эти сведения субъективны, а потому не могут использоваться в научных исследованиях. Но кое‑что о сновидениях мы знаем. Скорее всего, они формируются в префронтальной коре головного мозга. Это не визуальная кора, которая обрабатывает зрительную информацию в период бодрствования. То есть сновидения — это интегральный процесс; они отражают наше взаимодействие с окружающей средой. Поэтому слепому с рождения человеку снятся слуховые сны.

— Зачем нам нужны сновидения?

— Каждый день мы получаем большое количество информации. Во время сна мозг ее обрабатывает и анализирует, в результате чего мы видим сновидения. Чем эмоциональнее окрашена информация, тем ярче визуальные образы. Во сне происходит еще два важных процесса — консолидации памяти, то есть перевод информации из оперативной памяти в постоянную, и обратный процесс реконсолидации. Так мозг, во-первых, избавляется от ненужных сведений, а во-вторых, формирует модель будущего поведения на основе полученного опыта.

— Когда человек видит сны?

— Многие воспринимают сон как некое пассивное состояние: человек лежит, не двигается, только иногда переворачивается. Но на самом деле сон очень активный процесс. Он состоит из двух фаз: медленноволнового сна (или дельта-сна) и быстрого сна, который также называют парадоксальным. В первой фазе у человека снижается давление, а дыхание становится ровным. Во второй — дыхание сбивается, а частота сердечных сокращений может ускоряться и замедляться. Мозг при этом практически так же активен, как во время бодрствования, а иногда — даже более. Быстрый сон возникает через полтора-два часа после засыпания и затем чередуется с медленноволновым, постепенно готовя нас к пробуждению. За восемь часов в среднем наблюдается от четырех до шести таких циклов.

Раньше считали, что человек видит сновидения только во время активного сна. Открытие этой фазы произошло одновременно с тем, как был описан эффект быстрого движения глаз во время сна. Сновидения всегда сочетались с мистикой. Вот и здесь движение глаз объяснили тем, что человек якобы следит за образами, которые возникают во время сна. Но оказалось, что этот феномен связан с периодической двигательной активностью глаз и не имеет отношения к наблюдению за образами. Позже доказали, что 60% сновидений возникает в быстром сне, а остальные 40 — в медленноволновом.

— Почему даже сейчас люди склонны верить в мистический характер сновидений?

— Все просто: мы до сих пор не обладаем достаточным количеством научных данных о сновидениях. Второй момент — с научной точки зрения человек часто не может адекватно оценить образы, которые видит во сне. Как правило, они очень впечатляющие: инопланетяне, полет в космос, чудовища. Но я считаю, что нельзя увидеть то, чего не встречал в реальной жизни, сказках, фильмах и так далее. Визуальные образы, повторю, формируются из информации, которую мы получаем. Другой момент — интеграция и трансформация информации зачастую приводят к тому, что образы становятся слишком сложными и нереальными. Как следствие, у людей возникают мистические представления. Один из феноменов, который убеждает многих в том, что с ними происходит что‑то необычное, — левитация во сне. У детей, реже у взрослых, может создаваться ощущение, что они парят по комнате пока спят.

— Все ли люди видят сны?

— Да, но этому нет научного подтверждения. С другой стороны, если бы люди не видели сны, это означало бы, что они не получают вообще никакой информации. Конечно, есть те, кто не запоминает приснившееся. Иногда так происходит из‑за того, что жизнь недостаточно эмоционально окрашена, сновидения рисуют рутинные события, которые можно спутать с окружающей действительностью. Случается и наоборот — у нескольких моих пациентов сны были настолько яркими, что они ощущали их как реальность и удивлялись после пробуждения. Единственный известный мне случай, когда людям ничего не снится, объясняется тем, что после инсульта у некоторых повреждаются структуры, которые отвечают за проявление визуальных образов во сне. Но опять же, научных доказательств этому нет.

— Снятся ли сны животным?

— У некоторых людей встречается нарушение поведения в парадоксальном сне. Человеку может снится, как он боксирует, и во время сна он начинает совершать схожие действия. Другой пример — сомнамбулизм, то есть хождение во сне. С одной стороны, это уникальное состояние. С другой — симптом того, что в будущем с высокой вероятностью у человека может развиться тяжелое нейродегенеративное заболевание, например, болезнь Паркинсона. Такое поведение иногда бывает у животных. Есть даже ролик на YouTube, где спящая собака имитирует бег. Проснувшись, она врезается в стену, потому что ее мозг еще не контролирует внешнюю визуальную информацию. Основываясь на этом, можно с почти 100%-ной вероятностью утверждать, что животные видят сны и так же, как мы, обрабатывают информацию для дальнейшего опыта.

— Сейчас много говорят про значимость сна для здоровья человека. А есть ли взаимосвязь между сновидениями и нашим физическим состоянием?

— Да, состояние человека может формировать характер сновидений и влиять на них. Известно порядка 80 видов различных нарушений сна. Одно из наиболее распространенных и опасных для жизни — остановка дыхания или апноэ. Его клиническое проявление — храп, обычно громкий. Сновидения пациентов с апноэ обычно сопровождаются тем, что они проваливаются в прорубь, глубоко ныряют и не могут вынырнуть, вязнут в почве и так далее. То есть воспроизводятся те состояния, когда в организме возникает гипоксия, нехватка кислорода. Другой пример — синдром беспокойных ног или синдром периодических движений ног, при котором у человека происходят спастические сокращения мышц ног в момент засыпания или во время сна. Тогда сновидения часто связаны с двигательной активностью. Людям, которым в ночной период захотелось в туалет, снится, как они пытаются найти туалетную комнату.

— А есть ли связь с психическим состоянием?

— У людей с так называемыми большими психическими расстройствами — шизофрения, биполярное расстройство — бывают галлюцинации. Иногда им сложно отличить их от сновидения, в котором появляются крайне необычные картины. Еще одно интересное состояние — я называю его «пенетрацией сновидений наяву» — встречается при некоторых неврологических заболеваниях, например, нарколепсии. Перед сном человек, еще не закрыв глаза, видит сновидения наяву и может их очень подробно описать, потому что его сознание активно. По сути, это проявление быстрого сна, но с открытыми глазами. Феномен также называют гипнагогическими галлюцинациями. Есть еще гипнопомпические — когда человек проснулся, но продолжает видеть визуальные образы.

— Иногда у людей возникает ощущение, что происходящее в конкретный момент они уже видели во сне. Как это работает?

— Это самообман. Так происходит из‑за сбоя в работе головного мозга, в частности, возбуждения гиппокампа — структуры, в которой находится оперативная память. Ничего особенного здесь нет, если только это не случается часто. Тогда ощущение дежавю может быть проявлением психического нарушения или заболевания. Еще одна причина — подобная ситуация действительно происходила в прошлом, и что‑то напомнило о ней человеку.

— Почему у некоторых возникают сонные параличи? Насколько это опасное явление?

— На самом деле параличи (или полная мышечная атония скелетной мускулатуры) возникают у всех людей во время парадоксального сна. Это абсолютно нормальное явление, которое происходит в результате нарушения координации работы головного мозга и двигательных систем. Как правило, мы его не ощущаем, потому что спим. Но некоторые сталкиваются с таким состоянием при пробуждении или засыпании — и это уже выходит за пределы нормы, хотя периодически наблюдается у здоровых людей. Обычно сонный паралич длится не дольше двух-трех минут. С одной стороны, это пугающее явление: человек осознает, что проснулся, но не может пошевелиться и иногда даже поднять веки. С другой — ничего опасного в нем нет. Но если сонный паралич сопровождается повышенной дневной сонливостью и катаплексией (состояние внезапной утраты мышечного тонуса при полном сохранении сознания. — Прим. ред.), необходимо обратиться к специалисту, так как это могут быть симптомы нарколепсии.

— Какие сновидения называют навязчивыми? Почему они появляются?

— Когда человеку периодически снится одна и та же ситуация — это навязчивые сновидения. Совсем необязательно, чтобы они были идентичными, это стереотип. Хотя в редких случаях происходит и так. Обычно навязчивые сновидения отражают стрессовую ситуацию (она может быть и положительной, как, например, влюбленность) и отношение к ней самого человека. Во время сна мозг анализирует то, что нас тревожит, и создает алгоритм действий.

— Есть ли связь между тем, какие сны мы видим — плохие или хорошие, — и нашим состоянием?

— Здесь связь меньше прослеживается. Но зачастую положительные и приятные сновидения улучшают настроение и говорят о том, что человек здоров. Кошмары, наоборот, заставляют переживать ситуации, которые нас тревожат. Некоторые из‑за них лезут в сонники. Но если мы внимательно посмотрим на толкования одних и тех же образов в разных книгах, увидим, что они часто не сходятся и даже противоречат друг другу. Символика во сне не универсальна, а связана с личными особенностями конкретного человека. Страшные сны обычно результат тревожного состояния и острого или хронического стресса. Часто они выступают сигналом о том, что что‑то не так.

— В какой момент из‑за кошмаров стоит идти к врачу? И к какому?

— Если дело не в обычном стрессе, после ликвидации которого сон восстанавливается и кошмары исчезают, и страшные сновидения мучают человека больше месяца, нужно обратиться к специалисту. Официально специализации «сомнология» не существует, но в Москве и других российских городах врачей-сомнологов достаточно. Единственное, их уровень сильно отличается — но так в любой сфере.

— В чем разница между осознанными и управляемыми сновидениями? И можно ли научиться управлять своими снами?

— Осознанные сновидения — те, в которых сознание не отключено. То есть человек их осознает. Феномен осознанных сновидений встречается почти у трети населения Земли. Здесь нет патологии или чего‑то сверхъестественного; это, опять же, результат сбоя в интеграции структур головного мозга. В то же время есть методики, которые позволяют входить в такие состояния. Смысла в этом нет, кроме как испытать необычный опыт. Но такие практики не улучшат состояние здоровья, наоборот, некоторые чувствуют себя после них хуже.

А управляемые сновидения — те, чей ход можно менять осознанно — говорят о том, что человек хорошо владеет собой даже во время сна. Этому тоже можно научиться.

— Качество сна зависит от внешних факторов: темнота, тишина и прочее. А влияют ли они на сновидение?

— Конечно. Любые внешние факторы оказывают воздействие на сны: наличие света, звуков, запахов, но особенно температура и влажность. Хотя основной атрибут сна — депривация, то есть изоляция от зрительных, слуховых и тактильных ощущений. Но сон — биологическое состояние, которое свойственно почти всему животному царству. И с этой точки зрения, он опасен. Если зверушка уснула в лесу, ее может обнаружить хищник и легко съесть. Поэтому нужен порог, который позволял бы просыпаться в случае опасности: когда раздался шум, появился свет и так далее. Этот порог — одна из характеристик нашего сна.

— Почему у нас до сих пор нет возможности записывать сны? Что останавливает?

— Если бы я мог ответить на этот вопрос, я бы уже получил Нобелевскую премию (смеется). На данном уровне развития науки у нас просто нет инструмента для этого. Научившись записывать сны, мы сможем фиксировать и мысли. Мне кажется, это очень опасный путь. Но тот, кто запишет сновидения, превратит Голливуд в руины: картины, порождаемые снами, превышают фантазии любого режиссера. Тогда вместо YouTube у нас появится DreamTube, в котором можно будет смотреть сны других людей. Но я боюсь, это может привести к неблагоприятным последствиям.

— Стоит этого ожидать в ближайшие 50–100 лет?

Не исключаю. В одной из серий «Доктора Хауса» был момент, когда на основе функциональной МРТ воспроизвели сон пациента. Конечно, здесь есть преувеличение. Но мы знаем, что когда человек видит какой‑то предмет, возбуждается определенная часть коры его головного мозга. Отследив это, можно при помощи математического алгоритма и функциональной МРТ представить и описать сновидение конкретного человека. Конечно, это не даст 100%-ное отражение образов, но во всяком случае, можно будет утверждать, что ему снится лошадь, лес и так далее.

Почему мы мечтаем? Новая теория о том, как он защищает наш мозг

Когда ему было два года, Бен перестал видеть левым глазом. Его мать отвела его к врачу и вскоре обнаружила, что у него рак сетчатки обоих глаз. После того, как химиотерапия и облучение не помогли, хирурги удалили ему оба глаза. Для Бена зрение исчезло навсегда.

Но к семи годам он изобрел технику расшифровки окружающего мира: щелкал ртом и прислушивался к возвращающемуся эху. Этот метод позволил Бену определить расположение открытых дверных проемов, людей, припаркованных машин, мусорных баков и так далее. Он занимался эхолокацией: отражал звуковые волны от объектов в окружающей среде и улавливал отражения, чтобы построить мысленную модель своего окружения.

Эхолокация может показаться невероятным подвигом для человека, но тысячи слепых людей усовершенствовали этот навык, как и Бен. Об этом явлении писали по крайней мере с 1940-х годов, когда слово «эхолокация» было впервые использовано в статье Science под названием «Эхолокация слепых, летучих мышей и радаров».

Как слепота могла породить потрясающую способность воспринимать окружающее ушами? Ответ кроется в даре, дарованном мозгу эволюцией: потрясающей приспособляемости.

Всякий раз, когда мы узнаем что-то новое, приобретаем новый навык или изменяем свои привычки, физическая структура нашего мозга меняется. Нейроны, клетки, ответственные за быструю обработку информации в мозгу, связаны между собой тысячами, но, как и дружба в сообществе, связи между ними постоянно меняются: усиливаются, ослабевают, находят новых партнеров. В области неврологии это явление называется «пластичностью мозга», имея в виду способность мозга, подобно пластичности, принимать новые формы и удерживать их. Более поздние открытия в области неврологии предполагают, что гибкость мозга гораздо более тонкая, чем удержание формы. Чтобы зафиксировать это, мы называем пластичность мозга «живой проводкой», чтобы показать, как эта обширная система из 86 миллиардов нейронов и 0,2 квадриллиона соединений перестраивает себя каждый момент вашей жизни.

Раньше неврология считала, что различные части мозга предопределены для выполнения определенных функций. Но недавние открытия перевернули старую парадигму. На одну часть мозга изначально может быть возложена определенная задача; например, задняя часть нашего мозга называется «зрительной корой», потому что она обычно отвечает за зрение. Но эту территорию можно переназначить для другой задачи. В нейронах зрительной коры нет ничего особенного: это просто нейроны, участвующие в обработке форм или цветов у людей с функционирующими глазами. Но у незрячих те же самые нейроны могут перенастраивать себя для обработки других типов информации.

Мать-природа наделила наш мозг способностью приспосабливаться к обстоятельствам. Как острые зубы и быстрые ноги полезны для выживания, так и способность мозга перестраиваться. Живая проводка мозга обеспечивает обучение, память и способность развивать новые навыки.

В случае с Беном гибкие проводники его мозга перенастроили его зрительную кору для обработки звука. В результате у Бена было больше нейронов, доступных для обработки слуховой информации, и эта повышенная вычислительная мощность позволила Бену интерпретировать звуковые волны с шокирующими подробностями. Сверхслух Бена демонстрирует более общее правило: чем больше территории мозга занимает то или иное чувство, тем лучше оно работает.

За последние десятилетия было сделано несколько открытий в отношении livewiring, но, пожалуй, самым большим сюрпризом стала его скорость. Цепи мозга перестраиваются не только у недавно ослепших, но и у зрячих, временно ослепших. В одном исследовании зрячие участники интенсивно учились читать шрифт Брайля. Половина участников были с завязанными глазами на протяжении всего эксперимента. По истечении пяти дней участники с повязками на глазах могли различать тонкие различия между символами Брайля намного лучше, чем участники без повязок. Еще более примечательно то, что участники с завязанными глазами продемонстрировали активацию зрительных областей мозга в ответ на прикосновение и звук. Когда активность в зрительной коре была временно нарушена, преимущество чтения по Брайлю у участников с завязанными глазами исчезло. Другими словами, участники с завязанными глазами лучше справились с задачей, связанной с прикосновением, потому что их зрительная кора была задействована для помощи. После того, как с глаз сняли повязку, зрительная кора вернулась к норме в течение суток, больше не реагируя на прикосновение и звук.

Но такие изменения не должны занимать пять дней; это как раз случилось, когда измерение имело место. Когда участников с завязанными глазами непрерывно измеряют, сенсорная активность проявляется в зрительной коре примерно через час.

Какое отношение гибкость мозга и быстрая корковая активность имеют к сновидениям? Возможно, больше, чем считалось ранее. Бен явно выиграл от перераспределения своей зрительной коры на другие органы чувств, потому что он навсегда потерял глаза, но как насчет участников экспериментов с завязанными глазами? Если наша потеря чувств носит временный характер, то быстрое завоевание территории мозга может оказаться не столь полезным.

Мы предполагаем, что именно поэтому мы мечтаем.

В непрекращающейся борьбе за территорию мозга зрительная система столкнулась с уникальной проблемой: из-за вращения планеты все животные погружаются во тьму в среднем на 12 часов в сутки. (Конечно, это относится к большей части эволюционного времени, а не к нашему нынешнему наэлектризованному миру.) Фактически наши предки были невольными участниками эксперимента с завязанными глазами каждую ночь на протяжении всей своей жизни.

Так как же зрительная кора головного мозга наших предков защищала свою территорию в отсутствие информации от глаз?

Мы предполагаем, что мозг сохраняет территорию зрительной коры, поддерживая ее активность ночью. В нашей «теории защитной активации» сон во сне существует для поддержания активности нейронов в зрительной коре, тем самым борясь с захватом соседними чувствами. С этой точки зрения сны в первую очередь визуальны именно потому, что это единственное чувство, которому темнота мешает. Таким образом, только зрительная кора уязвима таким образом, что требует внутренней активности для сохранения своей территории.

У людей сон прерывается быстрыми движениями глаз (REM) каждые 90 минут. Именно в это время происходит больше всего сновидений. (Хотя некоторые виды сновидений могут возникать во время не-БДГ-сна, такие сны абстрактны и лишены визуальной яркости БДГ-снов). заставляя нас испытывать зрение, даже если наши глаза закрыты. Эта активность в зрительной коре, по-видимому, является причиной того, что сны являются изобразительными и пленочными. (Схема, вызывающая сновидения, также парализует ваши мышцы во время быстрого сна, так что ваш мозг может имитировать визуальный опыт, не двигая при этом телом.) Анатомическая точность этих схем предполагает, что сон во сне имеет биологическую важность — такая точная и универсальная схема редко развивается без важной функции, стоящей за ней.

Теория защитной активации делает некоторые четкие предсказания относительно сновидений. Например, поскольку с возрастом гибкость мозга снижается, доля сна, проведенного в фазе быстрого сна, также должна уменьшаться на протяжении всей жизни. Именно это и происходит: у людей БДГ-сон составляет половину времени сна младенца, но этот процент неуклонно снижается примерно до 18% у пожилых людей. БДГ-сон становится менее необходимым, поскольку мозг становится менее гибким.

Конечно, этой связи недостаточно для доказательства теории защитной активации. Чтобы проверить это на более глубоком уровне, мы расширили наше исследование на животных, а не на людях. Теория защитной активации делает определенный прогноз: чем более гибок мозг животного, тем больше у него должно быть фазы быстрого сна, чтобы защитить свою зрительную систему во время сна. С этой целью мы изучили, в какой степени мозг 25 видов приматов «заранее запрограммирован» по сравнению с гибким при рождении. Как мы можем это измерить? Мы рассмотрели время, которое требуется животным каждого вида для развития. Как долго они отлучаются от матери? Как быстро они учатся ходить? Сколько лет до достижения ими подросткового возраста? Чем быстрее развивается животное, тем более запрограммирован (то есть менее гибок) мозг.

Как и предполагалось, мы обнаружили, что виды с более гибким мозгом проводят больше времени в фазе быстрого сна каждую ночь. Хотя эти два показателя — гибкость мозга и быстрый сон — на первый взгляд могут показаться не связанными, на самом деле они связаны.

Кстати, два из рассмотренных нами видов приматов вели ночной образ жизни. Но это не меняет гипотезу: всякий раз, когда животное спит, будь то ночью или днем, зрительная кора находится под угрозой захвата другими органами чувств. Ночные приматы, обладающие сильным ночным зрением, используют свое зрение в течение всей ночи, когда ищут пищу и избегают хищников. Когда они впоследствии спят днем, их закрытые глаза не пропускают зрительную информацию, и поэтому их зрительная кора требует защиты.

Схема сновидений настолько важна, что обнаруживается даже у людей, слепых от рождения. Однако слепые от рождения (или слепые в раннем возрасте) не видят во сне зрительных образов; вместо этого у них есть другие сенсорные переживания, например, они ощупывают перестроенную гостиную или слышат лай незнакомых собак. Это потому, что другие чувства захватили их зрительную кору. Другими словами, и слепые, и зрячие люди во сне испытывают активность в одной и той же области мозга; они отличаются только чувствами, которые там обрабатываются. Интересно, что люди, ослепшие после семилетнего возраста, имеют в своих снах больше визуального содержания, чем те, кто ослеп в более раннем возрасте. Это также согласуется с теорией защитной активации: с возрастом мозг становится менее гибким, поэтому, если человек теряет зрение в более старшем возрасте, незрительные чувства не могут полностью овладеть зрительной корой.

Если сны — это зрительные галлюцинации, вызванные недостатком зрительной информации, то можно ожидать, что подобные зрительные галлюцинации будут возникать у людей, которые постепенно лишаются зрительной информации во время бодрствования. На самом деле это именно то, что происходит у людей с дегенерацией глаз, пациентов, прикованных к баллону-респиратору, и заключенных в одиночных камерах. Во всех этих случаях люди видят то, чего нет.

Мы разработали нашу теорию защитной активации, чтобы объяснить зрительные галлюцинации в течение длительных периодов темноты, но она может представлять собой более общий принцип: в мозге развились особые схемы для генерации активности, компенсирующей периоды лишения. Это может произойти в нескольких сценариях: когда депривация носит регулярный и предсказуемый характер (например, сновидения во время сна), когда имеется повреждение сенсорных входных путей (например, шум в ушах или синдром фантомных конечностей) и когда депривация непредсказуема (например, вызванные галлюцинациями). при сенсорной депривации). В этом смысле галлюцинации во время депривации на самом деле могут быть особенностью системы, а не ошибкой.

Сейчас мы проводим систематическое сравнение различных видов животного мира. До сих пор доказательства были обнадеживающими. Некоторые млекопитающие рождаются неполовозрелыми, неспособными регулировать собственную температуру, добывать пищу или защищаться (например, котята, щенки и хорьки). Другие рождаются зрелыми, выходят из утробы с зубами, шерстью, открытыми глазами и способностью регулировать свою температуру, ходить в течение часа после рождения и есть твердую пищу (вспомните морских свинок, овец и жирафов). У неполовозрелых животных фаза быстрого сна в 8 раз больше, чем у родившихся зрелыми. Почему? Потому что, когда мозг новорожденного очень гибок, системе требуется больше усилий для защиты зрительной системы во время сна.

С самого начала общения сны ставили в тупик философов, священников и поэтов. Что означают сны? Предвещают ли они будущее? В последние десятилетия сны стали предметом пристального внимания нейробиологов как одна из главных неразгаданных тайн этой области. Служат ли они более практичной, функциональной цели? Мы предполагаем, что сон во сне существует, по крайней мере частично, для того, чтобы другие чувства не захватили зрительную кору мозга, когда она не используется. Мечты — это противовес излишней гибкости. Таким образом, хотя сны долгое время были предметом песен и сказок, их лучше понять как странное дитя пластичности мозга и вращения планеты.

Для получения дополнительной информации:

Eagleman DM (2020). Livewired: внутренняя история постоянно меняющегося мозга. Нью-Йорк: Пантеон.
Иглман Д.М., Вон Д.А. (2020). Теория защитной активации: сновидение как механизм предотвращения захвата зрительной коры.

Свяжитесь с нами по адресу [email protected].

Новая теория того, почему мы мечтаем

В чем смысл снов? У всех нас есть они, часами каждый день нашей жизни, даже если мы не помним. Многие млекопитающие и птицы тоже мечтают. Когда вы видите, как Фидо крепко спит, его глаза быстро двигаются, а лапы дергаются, вы точно знаете, что он в стране грез.

Было предложено множество теорий: сны используются для регулирования эмоций, например, для борьбы со страхами; укреплять память, проигрывая события дня, чтобы лучше их запомнить; решить или, с другой стороны, забыть о реальных проблемах. Другая теория предполагает, что они помогают мозгу предсказывать свои будущие состояния.

Ни одна из этих теорий не кажется совершенно верной Эрику Хоэлю, доценту-исследователю в Центре открытий Аллена Тафтса, который изучает сознание, моделируя взаимосвязь между переживаниями и состояниями мозга.

В своих исследованиях Хоэл работает с искусственными нейронными сетями — машинным обучением. Вспомните Deep Mind, программу искусственного интеллекта Google, которая обыграла лучших игроков-людей в почти бесконечно сложной японской стратегической игре Go.

Оказывается, когда такие программы машинного обучения снова и снова выполняют одну и ту же задачу, они могут стать «переобученными» — способными делать что-то одно, но не извлекать уроки и создавать общие знания, которые можно применить к другим задания. Чтобы предотвратить это, программисты часто вводят случайные переменные или шум в данные.

По сути, это то, что, по мнению Хоэля, делает наш мозг, когда мы мечтаем: разрывает цикл повторяющихся повседневных задач — заполнение электронных таблиц, доставка почты, затягивание трубных фитингов — с вливанием раздора, поддерживая наш мозг в форме.

Были ли у вас когда-нибудь проблемы, которые, казалось, не поддавались решению? Вы думаете и думаете, но остаетесь в тупике. Затем вы ложитесь спать, просыпаетесь на следующее утро, и вуаля, решение появляется. Вполне может быть, сказал Хоэл, что ваше мышление слишком приспособлено для этой задачи — точно так же, как программа машинного обучения нуждается в подрыве.

«Это согласуется с неподтвержденными сообщениями о плато с точки зрения производительности при выполнении задачи, такой как видеоигра, только для сна и повышения производительности на следующий день», — говорит Хоэл. «Существует также давняя традиционная связь между мечтами и творчеством».

Недавно он опубликовал статью о том, что он называет гипотезой переобучения мозга, и она привлекла внимание прессы — она была на обложке недавнего номера журнала New Scientist .

Эволюция цели

Как Хоэл пришел к теории, как это ни удивительно, начинается не с неврологии, а с вымысла.

В молодости он любил читать. Его мать владела книжным магазином Бармаглот в Ньюберипорте, штат Массачусетс, и он проводил там много времени, словно тот ребенок из поговорки в кондитерской, погруженный в вымышленные миры. Он всегда хотел быть писателем, но закончил тем, что изучал когнитивные науки в Хэмпширском колледже и получил степень доктора философии. в неврологии. (Он стал и писателем-фантастом: его роман Откровения будут опубликованы издательством Overlook Press в начале апреля). «Люди могут наполнять свои сны смыслом, но у всех млекопитающих, которые регулярно это делают, у снов должна быть цель», — говорит Эрик Хоэл.

В студенческие годы он сосредоточился на сознании, но его любовь к чтению также заставляла его задуматься, почему людей так тянет к чтению романов, «что с научной точки зрения всегда казалось мне очень странным занятием», — говорит он. «Вымыслы по сути своей ложь — Хогвартса не существует. Гарри Поттер никогда не был там. Это противоречит фактам».

Художественная литература преследует самые разные цели — эстетические, эмоциональные и даже политические, — но, вероятно, играет и эволюционную роль, — говорит Хоэл. «Я думаю, можно утверждать, что у людей есть своего рода глубокая биологическая потребность в вымыслах», — говорит он. Просто посмотрите на все телешоу, романы, фильмы и видеоигры, которые мы поглощаем в течение безбожно большого количества часов бодрствования. Эти развлечения «на самом деле служат какой-то фундаментальной цели», говорит он.

Вскоре он начал видеть связь между вымыслом и сновидением. Возьмите рассказы Хорхе Борхеса, говорит Хоэль. Они изобилуют повествованием и в то же время совершенно потусторонними — совсем как сны. Это навело его на мысль, что у сновидений должна быть какая-то развитая цель, функция, наблюдаемая у многих видов животных.

Вскоре он начал исследовать сон и сновидения. Но внимательно изучив научную литературу о сновидениях, он оставил больше вопросов, чем ответов. Одна выдающаяся недавняя теория говорит, что сны создаются для консолидации памяти; но почему, спрашивает Хоэл, сны так редко на самом деле имитируют эти воспоминания? Другой говорит, что сны нужны для обработки эмоций, но эмпирических доказательств этому мало.

Один из фактов, который также упускают из виду многие теории сновидений, заключается в том, что рептилии и многие другие животные не видят снов, а млекопитающие и птицы, по-видимому, видят сны. «Сны настолько распространены среди млекопитающих и даже птиц, что для этого должна быть веская причина», — говорит он.

В неврологии широко известно, что многие черты в высшей степени консервативны, а это означает, что мозг, по-видимому, работает примерно одинаково во всех животных царствах, говорит Хоэл. Человеческий мозг, хотя «в основном получает большую отдачу с точки зрения пространства и имеет больше лобных и префронтальных областей, по своей нейроанатомии существенно не отличается от собачьего», — отмечает он.

Верно также и то, что, по словам Эрика Хоэля, «эволюция — великолепная многозадачность, поэтому я был бы удивлен, если бы существовала только одна абсолютная причина для мечтаний и никаких других причин».

Так что же отличает млекопитающих от рептилий? «Матери, — говорит Хоэл. «Когда рождается игуана, природа просто запускает программу игуаны — почти все для них просто врожденное». Поэтому рептилии не учатся активно. С другой стороны, молодые млекопитающие учатся у своих мам (и отцов тоже) по мере того, как они развиваются и о них заботятся.

Неудивительно, говорит Хоэл, что существа, которым приходится учиться, чтобы выжить, имеют наиболее ярко выраженный сон и признаки сновидения. Вероятно, это признак эволюционной важности сновидений для обучения и выживания.

Человеческий секрет

Хотя метафоры о мозге как о компьютерах несколько преувеличены, Хоэл говорит, что в данном случае перевернуть метафору и сказать, что мозг похож на нейронную сеть, почти правильно. В конце концов, говорит он, эти нейронные сети были разработаны инженерами, чтобы имитировать человеческие схемы.

Совпадение между тем, как люди видят сны, и тем, как специалисты по машинному обучению избегают простого запоминания и помогают программам передавать знания от одной проблемы к другой, «подтверждает идею о том, что развившаяся функция сновидения предназначена именно для этих целей», — говорит он. «Похоже, что самый эффективный способ вызвать сны о чем-либо — это заставить испытуемых повторяться в новой задаче, такой как тетрис, вероятно, потому, что зрительная система слишком приспособлена к этой задаче».

Общеизвестно, что сон оказывает восстанавливающее действие. Просто попробуйте обойтись без него день или два и посмотрите, насколько хорошо вы будете функционировать. Как именно это работает, до конца не известно. Текущее мнение состоит в том, что сон развился как своего рода метаболическая хозяйственная деятельность — на одной стадии сна спинномозговая жидкость вымывает продукты жизнедеятельности через лимфатическую систему.

Но сновидения, по-видимому, случаются и во время других частей сна, и, по-видимому, чаще, чем мы думаем; мы склонны помнить наши сны, только если просыпаемся среди них. Теория Хоэля состоит в том, что сновидение — это экзаптация, черта, которая развилась для одной цели, но позже приобрела другие.

В этом случае, говорит он, «сон развился для целей молекулярного ведения хозяйства, и только когда мозгу пришлось значительно учиться в течение жизни организма, цель избежать переобучения и увеличения обобщения стала адаптивной».

Еще одной ключевой особенностью теории Хоэля является то, что она «серьезно относится к феноменологии сновидений». Наши ночные галлюциногенные нарративы, «содержащие баснословные и необычные события», — это именно то, чем были бы сны, если бы они выполняли роль, которую предлагает Хоэл, — добавляли шум в систему мышления.

«Суть снов — это сами сны, поскольку они отклоняются от статистически предвзятой информации о повседневной жизни животного, что, следовательно, может повысить производительность», — говорит он. «Это может показаться парадоксальным, но мечта о полете может на самом деле помочь вам сохранить равновесие».

А как насчет снов, которые как бы разговаривают с нами — помогают понять нашу жизнь, вспомнить близких или даже пугают нас?

Значение снов, говорит он, в основном является побочным эффектом. «Я не думаю, что собаки наполняют свои сны смыслом, но они все равно видят сны», — говорит он. «Люди могут наполнять свои сны смыслом, но сны все же должны иметь цель для всех млекопитающих, которые регулярно это делают», — говорит Хоэл.

Верно также, говорит он, что «эволюция — великая многозадачность, поэтому я был бы удивлен, если бы существовала только одна абсолютная причина для мечтаний и никаких других причин».