Dołącz do czytelników
Brak wyników

Mózg i umysł , Laboratorium

28 stycznia 2016

Jak rodzą się sny

19

Najpierw za nocne obrazy odpowiedzialnością obarczano bogów, potem ukryte pragnienia naszej podświadomości. Dzisiaj badacze mózgu wracają ze swoich odkrywczych wypraw do krainy snów, udzielając nowych odpowiedzi na prastare pytania.

Artemidor z Daldis uznawany był w swoich czasach za niezwykle ważną personę. Pozycję tę dawał mu wykonywany zawód – dziś, przyznajmy szczerze, już nie tak bardzo poważany. Artemidor objaśniał znaczenie snów. W czasach, w któ[-]rych żył, w II wieku n.e., marzenia senne uważano za zaszyfrowane wiadomości od bogów. W nich zapisana była przyszłość. Odgadnięcie tego boskiego szyfru powierzano ekspertom, do których zaliczano również Artemidora. Był on popularny, choć kontrowersyjny. W swoim dziele Oneirokritikon (Klasyfikacja snów) sprzeciwiał się poglądom wyznawanym przez innych przedstawicieli swego cechu.

Ówcześni przepowiadacze skłaniali się do tezy, że snów nie można uznać za wieszcze, gdy nie dawało się ich wyjaśnić w oparciu o biografię śniącego.Uważali oni, że takie nocne wizje nie są zsyłane przez bogów i odrzucali je jako banalne i nieznaczące. Artemidor miał inną koncepcję. Uważał, że na treść snów silnie wpływają doświadczenia indywidualne i stany ducha. Pewnie nawet nie śnił o tym, że 1600 lat później do jego poglądów powróci pewien wiedeński lekarz. I że za jego sprawą rozwiną się nowoczesne badania nad snem.

Mowa oczywiście o Zygmuncie Freudzie. W opublikowanej w 1899 roku książce pt. Objaśnianie marzeń sennych (niem. Traumdeutung) stwierdził on, że nasze nocne wizje to nic innego jak uzewnętrznianie nieświadomych pragnień. Teoria Freuda stała się kamieniem węgielnym dla naukowych badań nad marzeniami sennymi. Stała się bazą do badań, mimo że od początku tkwiła w niej wielka słabość. Freud, dokładnie jak Artemidor z Daldis, zbudował system oparty na hipotezach. Neurologia nie znalazła – i chyba nigdy nie znajdzie – fizjologicznych odpowiedników marzeń sennych. Tym samym nauka wciąż nie jest w stanie odpowiedzieć na pytanie: co robi mózg, gdy nasz umysł podąża w świat marzeń sennych?
Teorie Freuda niepodzielnie królowały w nauce o śnie przez ponad 50 lat. Pokonane zostały – w dość spektakularny sposób zresztą – przez nurt neuropsychologiczno-eksperymentalny. Stało się to dzięki eksperymentowi, w którym udokumentowano istnienie fazy snu REM.

Rewolucja w fazie REM
Relacje, według których ludzie podczas snu poruszają gałkami ocznymi, były znane już od dość dawna. Ale dopie[-]ro Nathaniel Kleitmann z University of Chicago nadał temu fenomenowi rangę naukową. Choć początkowo badacz poszedł w złym kierunku. Kleitmann zlecił Eugenowi Aserinsky’emu, doktorantowi pracującemu w jego laboratorium, by rejestrował ruchy gałek ocznych śpiących dzieci. Naukowiec miał nadzieję, że znajdzie sygnał, że dzieci się wkrótce obudzą. Aserinsky, z pomocą elektrookulogramu (EOG) mierzącego zmiany napięcia między gałką oczną i powieką, odkrył, że badani przechodzili każdej nocy przez cztery do sześciu okresów szybkich ruchów gałek ocznych, które trwały od dziesięciu do pięćdziesięciu minut.

Naukowcy określili te odcinki snu jako sen REM (z ang. Rapid Eye Movement Sleep, faza snu, w której występują szybkie ruchy gałek ocznych). Zaskoczyło ich, że ów okres nie był wstępem do przebudzenia – przeciwnie, badani spali w tym czasie mocno. Kolejną niespodzianką był obserwowany w tej fazie obraz fal mózgowych. Według elektroencefalogramu (EEG) mózg w czasie fazy REM był bardzo aktywny, neurony zachowywały się niemal tak, jakby organizm był w fazie czuwania. To nie zgadzało się oczywiście z innymi wskaźnikami – napięcie mięśniowe było słabe (pomijając mięśnie oddechowe i oczu), badani byli praktycznie sparaliżowani. Te niezgod[-]ności właśnie spowodowały, że naukowcy nazwali zaobserwowaną fazę „snem paradoksalnym”.

Podekscytowani Kleitmann i Aserinsky zabrali się do pracy. W kolejnych eksperymentach, gdy tylko na podstawie ruchów oczu i wyników EEG rozpoznali, że badany wszedł w fazę REM, budzili go. Pytali badanego, czy właśnie śnił. I rzeczywiście: 80–95 procent uczestników eksperymentu odpowiadało twierdząco, opowiadając o bardzo żywych snach. Jeśli jednak badanych budzono w innych fazach snu, tylko 5–10 procent z nich stwierdzało, że miało jakiś sen.
Te odkrycia świat naukowy potraktował jako sensację. Wydawało się, że w końcu udało się uchwycić fizjologiczny obraz marzeń sennych. Przejawiał się on w formie fazy snu REM, z szybkimi ruchami oczu, falami móz[-]gowymi o wysokiej częstotliwości i widocznym na zewnątrz spadkiem napięcia mięśniowego. Euforia badaczy snu była tak wielka, że zignorowali znaczenie pozostałych faz snu, określając je lekceważąco mianem non-REM. Później okazało się, że był to błąd.

Elektryczne sny
Kolejne eksperymenty przyniosły dalsze wyjaśnienia mechanizmów biochemicznych i neuronalnych snu REM. Ważnym etapem było odkrycie, że sen REM występuje prawie u wszystkich ssaków – a te można przecież badać łatwiej i bardziej szczegółowo niż ludzi. W 1962 roku Michel Jouvet, neurofizjolog z Uniwersytetu w Lyonie, dokonał kolejnego przełomu. Wykazał, że u kotów w trakcie fazy REM, gdy ich mięśnie się rozluźniają, zawsze aktywne pozostaje niewielkie skupisko komórek nerwowych w pniu mózgu.

Jouvet udowodnił, że jeśli zniszczy się neurony w rejonie mózgu określanym jako most (pons), to zanika związane ze snem REM odprężenie mięśni oraz szybkie ruchy gałek ocznych.

Jouvet wszczepiał też kotom elektrody do mózgu w rejonie mostu. Dzięki temu udało mu się wywołać fazę REM, stymulując ten rejon prądem elektrycznym. Jouveta zdziwiło, że przy REM zdawały się nie odgrywać żadnego znaczenia rejony mózgu uważane za nadrzędne – zwierzęta zapadały w sen REM, nawet jeśli przecięto wszystkie połączenia między korą mózgową a mostem, o ile ten był nienaruszony. Jouvet uznał zatem, że ośrodek odpowiadający za sen REM znajduje się w pniu mózgu, jednym z najbardziej pierwotnych rejonów w mózgu, który odpowiada za tak podstawowe funkcje organizmu jak oddychanie i praca serca.

Opierając się na wynikach eksperymentów na zwierzętach, Allan Hobson i Robert McCarley z Harvard Medical School w Cambridge zaprezentowali w latach 70. dwie dopełniające się teorie neurofizjologii marzeń sennych. Według „modelu wzajemnej interakcji”, fazy REM i zawiązane z nimi sny są włączane i wyłączane przez specjalne komórki nerwowe mostu mózgu. Te komórki nerwowe – nazwane REM-On i REM-Off – sterują sobą nawzajem. Komórki nerwowe REM-On używają do przekazywania sygnału neurotransmitera – acetylocholiny – który różnymi drogami dociera także do innych rejonów mózgu, gdzie aktywuje grupy komórek nerwowych i powoduje ich pobudzenie.

Obaj neurofizjologowie stwierdzili, że podczas marzeń sennych bardziej aktywne są nie tylko neurony mostu, lecz również rejony w korze mózgu i układzie limbicznym. W związku z tym sformułowali tzw. model aktywacji syntezy. Zgodnie z jego założeniami, obrazy senne wynikają z całkowicie przypadkowych impulsów komórek nerwowych, wytworzonych przez komórki REM-On w wyniku wydzielenia acetylocholiny (aspekt aktywacji). Odbierając te sygnały, śpiący mózg próbuje zrobić dokładnie to, co w stanie czuwania – zaczyna integrować impulsy nerwowe i usiłuje nadawać im sens (aspekt syntezy).

Mózg szuka zajęcia
Według Hobsona i McCarleya sny nie są niczym innym, jak „rozpaczliwą próbą mózgu, by zrobić coś możliwe najlepszego z czegoś fatalnego – próbą wyprodukowania przynajmniej trochę sensownych historii – z całkowicie zakłóconych sygnałów, które wysyła pień mózgu”. Inaczej mówiąc: kora czołowa niepracującego na pełnych obrotach mózgu łączy bezsensowne impulsy płynące z mostu ze zgromadzonymi niedawno danymi na temat uczuć, wrażeń zmysłowych i przeżyć i z nich tworzy pasującą do impulsów „historię”, którą śpiący przeżywa jako sen.

Najpóźniej po pięćdziesięciu minutach od rozpoczęcia fazy REM komórki nerwowe REM-Off kończą nocne fajerwerki pochodzące z pnia mózgu. Uwalniają noradrenalinę i serotoninę, dwa neuroprzekaźniki aminowe, które neutralizują skutki działania acetylocholiny. Faza REM kończy się. Śpiący przestaje śnić. W ciągu nocy ten proces powtarza się co dziewięćdziesiąt minut.

A zatem nasze nocne podróże są wynikiem zlokalizowanego w moście, samoregulującego się mechanizmu sprzężenia zwrotnego między różnymi neuroprzekaźnikami. Przy czym nadrzędne centra mózgu lub kora mózgowa są poza owym systemem – one tylko reagują w ograniczony sposób na to, co się tam dzieje. Model aktywacji syntezy zaprzecza zatem podstawowym założeniom freudowskiej teorii marzeń sennych. Dlaczego? Bo zgodnie z nim wydarzenia w snach nie są wywoływane psychologicznymi zjawiskami, takimi jak emocje, ukryte motywy, wspomnienia lub podświadome pragnienia, lecz wynikają z biochemicznego sprzężenia zwrotnego w ewolucyjnie prymitywnych rejonach mózgu.

Przez wielu psychologów i psychoanalityków hipoteza ta uznana została za herezję. Czyż sny mogą być tylko produktem ubocznym, niemającym żadnej sensownej funkcji? Czyż mogą być podobne do szumów słyszanych w tle w radiu? Po tym, jak Hobson i McCarley przedstawili swój model w „American Journal of Psychiatry”, atakując tym samym zwolenników Freuda, do renomowanego magazynu napłynęło więcej niż kiedykolwiek listów od czytelników. Najczęściej zawierały one głosy krytykujące nową hipotezę. – Przyznaję, że rozpętaliśmy piekło, choć korzystniej byłoby siedzieć cicho – wyznał potem Hobson. – Bo do tej chwili nie zwracano uwagi na tego typu badania.

Teoria Hobsona i McCarleya została później wielokrotnie eksperymentalnie potwierdzona. W jednym z doświadczeń, badanym tuż po wyjściu z fazy półsnu wstrzykiwano acetylocholinę. To spowodowało, że zapadli oni znacznie szybciej niż zwykle w fazę marzeń sennych. Stwierdzono też, że można uczynić odwrotnie – opóźniać wejścia w fazę REM, a tym samym w fazę intensywnych marzeń sennych, przez podanie środka hamującego działanie acetylocholiny.

Czy jednak Hobson i McCarley rzeczywiście rozwiązali zagadkę snu? Nie do końca.
Już w latach 60. eksperymenty przyniosły wyniki wskazujące na możli[-]wość innego rozwiązania zagadki śnienia. Na przykład David Foulkes, emerytowany badacz snu z University of Wyoming uznał, że jakiekolwiek porównanie pełnej marzeń sennych fazy snu REM z fazą snu non-REM jest nieuprawnionym uproszczeniem. Foulkes co prawda potwierdził w swoich eksperymentach, że tylko 5–10 procent badanych po obudzeniu podczas fazy snu non-REM opowiadało o przeżyciach sennych. Ale już zupełnie inne wyniki badacz uzyskał, gdy po przebudzeniu badanego zadał mu nieco inne pytanie. Zamiast pytać „Czy Pan/Pani śnił/śniła?”, pytał „O czym Państwo śnili?”, a wtedy 70 procent badanych opowiedziało o podobnych do snów wrażeniach zmysłowych przeżywanych podczas fazy non-REM.

Eksperymenty wykazały też, że sen REM nie musi być wcale najbardziej intensywną częścią nocnego wypoczynku: bardziej obfite w marzenia senne okazują się wieczorne fazy zasypiania i czas tuż przed porannym obudzeniem.
Stwierdzono też, że wspomnienia snów różnią się i w formie, i w treści, w zależności od tego, w której fazie śpiące osoby zostały obudzone. Przeżycia w snach fazy non-REM wydają się być raczej krótkie, a oprócz tego skonstruowane rzeczowo, logicznie i racjonalnie. Sny REM są bardziej fantastyczne, emocjonalne, bogatsze w szczegóły i bardziej intensywne od wrażeń wizualnych.

Historyczny granat
Wszystko to czyni wątpliwym założenie, że nocne wizje są wyłącznie fenomenem związanym z fazą snu REM. Wydaje się raczej, że marzenia senne są procesem, który trwa nieprzerwanie przez całą noc, ale w różnych fazach przebiega nieco inaczej. No i, wbrew temu, co pierwotnie sądzono, marzenia senne wcale nie są związane tylko i wyłącznie z pracą pnia mózgu.

W 1982 roku do kierowanego przez Peretza Laviego laboratorium snu przy Uniwersytecie w Tel Avivie przyszedł pewien mężczyzna. Oczekiwał pomocy. Skarżył się, że od czasu, gdy w głowę zranił go odłamek wybuchającego granatu, cierpi na uporczywe, przerażające koszmary senne.

Pacjent – znany z późniejszych opisów jako Y.H. – został gruntownie przebadany. Lekarze, którzy rejestrowali na EEG, jak zachowują się jego fale mózgowe, gdy śpi, nie mogli się nadziwić: Y.H. pr...

Ten artykuł dostępny jest tylko dla Prenumeratorów.

Sprawdź, co zyskasz, kupując prenumeratę.

Zobacz więcej

Przypisy