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

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.

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.

Результаты сканирования заставили по-новому взглянуть на происходящее в отдельных участках мозга во время наших ночных одиссей. В стадии глубокого медленного сна активность почти всех частей мозга понижается, а самый резкий и крутой спад (уровень активации опускается почти на 25 процентов) наблюдается в префронтальной кортикальной зоне, которая используется для обработки информации высшего порядка — планирования, логического мышления, решения задач. «Эти области засыпают первыми и просыпаются последними», — объясняет Болкин.

Деактивация этих областей сопровождается резким спадом уровня серотонина и норадреналина — эти вещества помогают нам в период бодрствования сосредотачиваться и решать проблемы. Затем всплеск нейромодулятора ацетилхолина (который способствует свободным ассоциациям) включает фазу быстрого сна. И в этот момент с помощью ПЭТ становятся видны потрясающие перемены, согласно Брауну, объясняющие многое в феномене сновидений. Все области мозга, активность которых понизилась во время медленного сна, снова включаются в работу — за исключением одной: того самого отвечающего за способность к логическому мышлению участка префронтальной коры, который считается последним приобретением человечества в процессе эволюции. Его бездействие объясняет, почему в сновидении мы утрачиваем ориентацию во времени и пространстве и почему у нас не возникает сомнений в реальности происходящего — например, нас нисколько не удивляет тот факт, что покойный дедушка превратился вдруг в таксиста и почему на нем рыцарские латы.

Поскольку та часть мозга, которая отвечает за критическое мышление, отключена, мы воспринимаем галлюцинации, похожие на те, которые и во время бодрствования одолевают больных шизофренией, как реальность. Последующие исследования с помощью визуализации мозга действительно показали, что функциональная анатомия сновидения почти идентична функциональной анатомии шизофренического психоза, с той только существенной разницей, что у того, кто видит сны, в большей степени задействована зрительно-пространственная система, а у больного шизофренией — система слухоречевая. И неудивительно, что такие больные часто заявляют, будто слышат голоса, которые указывают им, как поступать.

Но что еще более поразительно, так это то, что проведенные Брауном и Болкином исследования показали, что во время фазы REM некоторые участки мозга работают намного активнее, чем в период бодрствования. Первичная зрительная кора, портал, через который мы получаем зрительную информацию из окружающего мира, во сне не работает, вот почему, когда во время ранних исследований испытуемым держали глаза открытыми — подклеивая веки лейкопластырем, — ничто из того, что они могли бы «видеть своими глазами», в их сновидения не проникало. Но те области мозга, которые связаны с созданием мыслительных образов и распознаванием лиц, во время сновидений, напротив, необыкновенно активировались: уровень их активности намного превышал уровень в период бодрствования. И именно потому зрительные образы в сновидениях так насыщены. Браун и Болкин также обратили внимание на то, что, когда человек рассказывает о чем-то интересном и основанном на реальном опыте, эта область префронтальной коры также становится весьма активной. Браун предположил, что активация этой области во время сновидения говорит о попытке мозга преобразовать визуальные образы в некое повествование.