Під час швидкої фази сну нейрони мозку, що відповідають за зорове сприйняття, ведуть себе так, як ніби ми бачимо щось незнайоме.
Наш сон ділиться на повільну і швидку фази, і швидка називається ще REM-сном, де REM - rapid eyes movement, швидкі рухи очей. Зазвичай кажуть, що в цей момент ми бачимо сни, і очі рухаються слідом за картинами, які проносяться в сплячому мозку. Однак прямих доказів тому не було - до сьогоднішнього дня.
В експериментах нейробіологів з Тель-Авівського університету, Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі і Вісконсинського університету в Мадісоні брали участь 19 хворих на епілепсію, на яку належала хірургічна операція. Перед тим, як видалити ділянку нервової тканини, що викликає припадки, пацієнту вводили електроди, які повинні були вказати, звідки, від яких нейронів починається епілептичний напад. Зазвичай у таких випадках паралельно з медичною процедурою проводяться і якісь фундаментальні дослідження, адже це унікальна можливість зазирнути в живий людський мозок.
Іцхак Фрід (Itzhak Fried) і його колеги відстежували активність індивідуальних нервових клітин у середній скроневій частці кори, де здійснюється перехід між візуальним сприйняттям і пам'яттю. Тутешні нейрони реагують як на нову картинку, так і на те, що нам вже знайоме, (наприклад, на фотографії друзів або місць, де ми побували), причому, у другому випадку навіть необов'язково дивитися на фото, досить закрити очі і побачити щось знайоме, що зберігається в пам'яті, «мисленим поглядом». Характер нейронної активності в обох випадках відрізняється. Роботу нервових клітин записували, коли чоловік спав, коли прокидався і лежав у темній кімнаті (і нічого не бачив) і коли дивився якесь відео і спілкувався з людьми. В окремому тесті добровольця просили зафіксувати на чомусь погляд, щоб зрозуміти, як поводяться нейрони при нерухомих очах.
І ось виявилося, що під час швидкого сну нейрони працюють так, як якщо б мозок бачив щось нове - ніби ми, пильнуючи, зайшли в абсолютно незнайоме нам місце. У сні нервові клітини спрацьовували точно після чергового руху очей, так що можна з великою підставою можна стверджувати, що робота очей і робота нейронів один з одним дійсно пов'язані. Результати експериментів описано в статті в Nature Communications.
Ці дані в деякому сенсі йдуть врозріз з точкою зору, згідно з якою в сплячому мозку відбувається несвідома робота з образами, які потрапили в пам'ять, поки ми пильнували. Повторимо, що нейрони працюють так само, як наяву, і «бачать» не щось знайоме, яке могло б прийти з пам'яті, а щось нове. Але тут, втім, занадто багато неясностей і підводних каменів, щоб робити глобальні висновки.
По-перше, що означає «нове» і «старе»? Можливо, комбінація старих образів дає нове зорове відчуття? Якщо ж клітини дійсно реагують на щось нове, то звідки воно береться, з заплющеними-то очима? І, нарешті, найголовніше - хоча ми і вважаємо, що швидкі рухи очей уві сні свідчать про сновидіння, суворих доказів тому немає. Тобто ми не знаємо, чому рухаються очі, чи є це реакцією на сновидіння.
За деякими припущеннями, сновидіння взагалі відносяться до моменту, коли ми тільки занурюємося в сон або коли прокидаємося, і являють вони собою сигнали, що доходять до напівсплячого мозку ззовні. Залишається сподіватися, що подальші дослідження допоможуть нам зрозуміти, що відбувається зі свідомістю при переході з пильності в сон і назад.