Мозг во сне. Что происходит с мозгом, пока мы спим

Рок Андреа

Хартманн обнаружил, что если испытуемым перед сном давать соответствующие препараты, то повышение трансмиссии дофамина в мозгу в значительной степени усиливало их способность видеть сны. И хотя количество и продолжительность фаз быстрого сна у тех, кто получал препарат, ничем не отличалось от количества и продолжительности REM у тех, кто получал плацебо, по рассказам можно было судить, что их сны стали намного длиннее, ярче, причудливей и эмоционально насыщенней, чем сновидения контрольной группы.

Убеждение Солмса в том, что ствол мозга сам по себе не способен возбуждать сновидений, окрепло после того, как он столкнулся с еще одной группой пациентов с мозговыми поражениями — а именно с теми, кто продолжал видеть сны даже во время бодрствования. У этих пациентов была повреждена

особая группа клеток в основании переднего мозга — именно та, которая, по Хобсону, играла решающую роль в создании сновидений. Хобсон утверждал, что сигналы от ствола мозга проецируются на эти клетки (их называют ядрами базального отдела переднего мозга) и что они, в свою очередь, приводят в действие те структуры переднего мозга, которые необходимы для создания зрительных образов и всего прочего, из чего состоят сновидения. Если теория Хобсона верна, то тогда повреждение этих клеток должно было бы привести к потере сновидений. Однако Солмс обнаружил нечто прямо противоположное: у пациентов с такими поражениями и с поражениями соседствующих структур мозга ночные сновидения были как раз необычайно яркими и частыми, им также трудно было отличать сновидения от опыта, получаемого в период бодрствования. Обычно во сне у нас отключаются представления о том, что реально, а что нет, — по этому во сне мы твердо верим в то, что снова оказались на школьном выпускном балу, при этом в одном белье, но, проснувшись, понимаем, что этого просто не может быть никогда. У больных, у которых повреждены эти клетки, система проверки на реальность не работает.

К примеру, у Солмса был пациент — тридцатидвухлетний мужчина, получивший в автокатастрофе повреждение базального отдела переднего мозга. После аварии его сны стали не только более яркими; он часто просыпался из-за того, что ему снилось что-то пугающее, но и проснувшись, наяву видел то же, что и во сне. Он рассказывал о том, что его сновидения были «чудовищно реальными», и он приходил в себя, только когда жена трясла его и говорила, что в спальне нет ни привидений, ни каких-то странных зверушек и что все это ему привиделось.

Среди пациентов Солмса была сорокачетырехлетняя вдова, у которой эта область мозга была повреждена из-за аневризма. Ее сны были также очень яркими и насыщенными, а днем, как она сама описывала, ее мысли «просто превращались в реальность». Как-то утром, проснувшись, она лежала и думала о покойном муже, и вдруг он появился в комнате. Они немного поговорили, потом он помог ей принять ванну. Затем она вдруг поняла, что по-прежнему лежит в постели и в комнате, кроме нее, никого нет. Ей трудно было поверить, что того, что она вообразила, на самом деле не было. Женщина уверяла, что не спала, что ни это, ни то, что она не раз испытывала во время бодрствования, не было сном: «Я не просто это видела. То, что происходило, было реальным, все было по-настоящему, и мне трудно отличать то, что было на самом деле, от того, чего не было».

Вспоминая ее случай, Солмс говорит: «Это похоже на то, как бывает, когда мы вдруг просыпаемся посреди необычайно яркого, живого сна и нам требуется какое-то время, чтобы понять, что то, что с нами происходило, было лишь сновидением. Эта женщина думала о том, как было бы хорошо, если бы ее муж был жив, — и вот ее мысли превратились в реальность. Это и есть сон наяву».

Теперь уже Солмс твердо поверил в то, что нашел новую теорию, объясняющую возникновение сновидений. Он считал, что тот факт, что большинство сновидений возникает в фазе REM, — всего лишь совпадение, затуманивающее картину. Фаза быстрого сна и сновидения — два отдельных процесса, с совершенно разными механизмами включения и выключения и, возможно, с различными биологическими задачами.

Как показали предшествующие ему исследования Антробуса, Фолкса и других ученых, для возникновения сновидения более благоприятна фаза быстрого сна, но возникают они и во время других фаз, особенно в период засыпания или под утро, когда тело готовится к пробуждению. У всех этих трех состояний есть нечто общее, а именно повышенный уровень мозговой активации, но это лишь первый шаг к появлению сновидений. «Те три периода сна, в течение которых сновидения

возникают с наибольшей вероятностью, отличаются не уникальной физиологией фазы REM (характерной только для одного из этих периодов), но различными типами активации. А это предполагает, что необходимым предварительным условием сновидения является не какой-то один определенный тип активации, а сумма активирующих факторов», — говорит Солмс.

Как показали исследования, проводимые еще с 1960-х годов, чаще всего высокий уровень активации происходит во время фазы REM — именно поэтому, когда испытуемых будили в фазе быстрого сна, в 80 процентах случаев они рассказывали о том, что у них были сновидения. Но некоторые исследования продемонстрировали, что, когда испытуемых будили не во время фазы REM, они также говорили о сновидениях — сновидения в эти периоды составляли от 5 до 20 процентов. Солмс утверждал, что сами по себе сновидения не возникают даже в стадии быстрого сна, если при этом не повышается уровень активации, включающий поисковую систему в переднем мозге.

Эта система, приводимая в действие дофамином, затем включает более сложные структуры, необходимые для того, чтобы создавать образы и сюжет. И если теории Фрейда о том, что сновидения уходят корнями в подсознательные желания, требовалась физиологическая поддержка, то система генерирования сновидения замечательно для этого годилась: «Оказалось, что та часть мозга, которая, судя по всему, играла важнейшую роль в создании сновидений, отвечала за сновидения и в теории Фрейда — теории, к которой физиологи относились с таким недоверием».

То было чистым совпадением, но всего лишь несколько месяцев спустя публикации новой теории Солмса — а произошло это в 1997 году — два американских исследователя обнародовали свои революционные открытия. Эти открытия появились в результате изощренной технологии построения изображений мозга, своего рода карт мозга в состоянии бодрствования, в состоянии сна и снова в состоянии бодрствования.

Том Болкин познакомился с Алленом Брауном в 1989 году. Том исследовал нарушения сна, а невролог Аллен специализировался на болезни Паркинсона и других двигательных расстройствах в Национальных институтах здоровья. Болкин возглавлял отдел поведенческой биологии в Военном научно-исследовательском институте Уолтера Рида [14] , и он, как и Браун, был увлечен загадками спящего мозга. Пока электроэнцефалограммы были единственным методом наблюдения за изменениями мозговой деятельности, ученые считали, что во время фазы REM активизируется весь мозг, но Браун подозревал, что это не так, что в работу включатся лишь определенные участки и, определив, какие именно области вовлечены в процесс, можно будет понять, ради чего на самом деле мозг затевает всю эту историю. «Мне тогда казалось, что это и есть последняя великая загадка, и, чтобы ее решить, следует получить полную и одновременную картину изменений, происходящих во всех частях мозга на протяжении всего времени сна», — говорит Браун. И вот в 1991 году, когда технология нейровизуализации достигла, наконец, нужного им с Болкином уровня, они начали свое исследование, в результате которого появилась серия потрясающих трехмерных портретов работающего мозга.

14

Военный научно-исследовательский институт Уолтера Рида — крупнейший биомедицинский исследовательский центр в составе Министерства обороны США. Прим. пер.

Они использовали ПЭТ — позитронно-эмиссионную томографию, которая позволяет измерить поток крови в мозгу, чтобы определить, какие участки мозга в определенные моменты наиболее активны. Образ мозга, полученный с помощью ПЭТ, передается на монитор компьютера, и области большей или меньшей активности заметны по различным цветовым оттенкам. В течение двух с половиной лет Браун и Болкин проводили все ночи в одной из лабораторий Национальных институтов здоровья: они сканировали мозг испытуемых перед сном, во сне — во время фазы REM и других фаз, а также после утреннего пробуждения.