Ученые научились «читать» сны

Сканирование головного мозга во время сна поможет расшифровывать визуальные образы сновидений.

Группа исследователей под руководством Юкиясу Камитани (Yukiyasu Kamitani) из Лаборатории Вычислительных Нейронаук (Computational Neuroscience Laboratories) при Международном Исследовательском Институте Передовых Телекоммуникаций (ATR) в Киото (Япония), применила нейровизуализацию для сканирования головного мозга трех человек во время сна, одновременно записывая информацию об активности мозга методом электроэнцефалографии (ЭЭГ).

В ходе эксперимента исследователи будили испытуемых, как только обнаруживали рисунок волн, характерный для начала сна, и узнавали о сновидениях, а затем просили вернуться ко сну.

Эксперимент проводился блоками по 3 часа и повторялся 7-10 раз в разные дни для каждого из участников. На протяжении каждого блока участников будили десять раз в течение часа. Каждый испытуемый сообщал о том, что он видел сновидения 6-7 раз за один час. В итоге у исследователей накопилось около 200 сообщений о снах.

Большинство снов отражает повседневные переживания, но содержание других сновидений может быть необычным и даже неадекватным. Из устных сообщений испытуемых исследователи выделили ключевые слова и сформировали 20 категорий наиболее часто встречаемых во снах образов.

Камитани и его коллеги отобрали фотографии, представляющие каждую категорию, и просканировали мозг участников еще раз в процессе рассматривания испытуемыми изображений. После этого полученные паттерны активности мозга сравнили с таковыми, записанными во время сна.

Исследователи проанализировали активность мозга в областях V1, V2 и V3, вовлеченных в ранние стадии зрительного процесса, и расшифровали основные характеристики зрительных образов, такие как контрастность и ориентация граней. Они также исследовали и другие регионы, вовлеченные в такие зрительные функции высшего порядка, как распознавание объектов.

В 2008 г. Камитани и его коллеги расшифровали сигналы мозговой активности, связанной с ранними стадиями зрительного процесса реконструкции изображений, показанных участникам. В настоящем исследовании было установлено, что активность в регионах «высшего порядка» может точно прогнозировать содержание снов участников.

«Мы создали модель для предсказания того, была ли представлена каждая категория в снах, - говорит Камитани, - Анализируя мозговую активность в течение 9 секунд до того, как испытуемых будили, мы смогли предсказать, к примеру, снится ли человеку сон, или нет, с точностью 75-80%».

Результаты, представленные на ежегодной встрече Общества Нейронаук (Society for Neuroscience) в Новом Орлеане (Луизиана, США), позволяют предположить, что сновидения и зрительное восприятие объединены сходной нейронной «основой» в зрительных областях высшего порядка.

«Похоже, что воскрешение снов в нашей памяти основано на кратковременной памяти, поскольку расшифровка сна была наиболее точной на протяжении десяти секунд до пробуждения», - добавляет исследователь.

Теперь Камитани и его коллеги пытаются получить такие же данные во время фазы быстрого сна, также связанной со сновидениями. «Это сделать сложнее, поскольку нам придется ждать, по меньшей мере, час до того, как испытуемый «войдет» в фазу быстрого сна», - поясняет Камитани.

Но, по словам ученого, затраты того стоят: «Информация о содержании снов и их связи с активностью мозга может помочь нам понять функцию сновидений».

Исследователи из Японии могут рассказать о характеристиках сновидений, глядя на активность мозга спящих испытуемых. (фото: GLOWIMAGES)

По материалам NatureNews

Оригинальная статья:
Miyawaki, Y. et al. Neuron 60, 915–929 (2008).