I neuroscienziati si sono avvicinati a svelare i misteri del sonno

Come le isole, spuntava una liscia superficie dell'oceano, i sogni bucano il nostro sonno disorganizzati fino all'incoerenza episodi di coscienza. Da dove vengono questi frammenti di pensiero nel sonno il cervello — questa domanda da tempo preoccupati scienziati e filosofi. Decine di anni, gli scienziati hanno comunicato i sogni con la fase di rapido movimento degli occhi (БДГ), quando il viaggiatore cervello paradossalmente produce alta frequenza di onde cerebrali, che sono molto simili a quelli che nascono durante la veglia.

E ancora sogni vediamo non solo durante БДГ. Una serie di strani studi hanno trovato segni di sogni durante il non-БДГ-sonno, quando nel cervello regna медленноволновая attività — opposto allarmante, attivo, consapevole di partire. Ed ecco che, grazie ad uno studio che è stato pubblicato su Nature Neurosciece, ci sembra, ha cominciato a brancolare risposta ingannevole dilemma.

Che segue con Attenzione le onde cerebrali dormono volontari, un gruppo di scienziati della University of Wisconsin individuato locale «punto caldo» nel cervello che si attiva quando dormiamo, indipendentemente dalla fase del sonno in cui si trova l'uomo.

«Si può davvero determinare la firma di sospensione del cervello», dice l'autore dello studio il dottor Francesca Сиклари.

Inoltre, facendo uso di un algoritmo, sviluppato sulla base delle sue osservazioni, il gruppo di scienziati ha potuto prevedere esattamente quando una persona dorme, con il 90% di precisione, e ancora...

...e qui la cosa più interessante...

...circa analizzare il contenuto dei sogni.

«Abbiamo scoperto che il sonno il cervello e il cervello sveglio possono essere molto più simili di quanto immaginavo», dice Сиклари.

Questo studio non solo apre la porta per la simulazione dei sogni per la terapia del PTSD, ma può aiutare gli scienziati a trovare il filo al mistero della coscienza.

«l'Importanza di questo articolo è sconvolgente», dice il dottor Mark Благров dell'Università di Swansea in Galles, non era stato coinvolto nella ricerca.

Anatomia del sonno

Nel corso di una notte ciclo del sonno si passa attraverso diverse fasi, caratterizzate distintivi dipinti di funzionamento del cervello. Gli scienziati sono spesso utilizzati EEG, per acquisire con precisione ogni fase del sonno, che prevede il posizionamento di 256 elettrodi sul cranio di un uomo e il successivo monitoraggio del numero e delle dimensioni delle onde cerebrali su frequenze diverse.

Quando si comincia a sonnecchiare, i nostri cervelli dimostrano una bassa frequenza di attività, che si estende per tutta la superficie. Queste onde segnalano che i neuroni sono in «stato di quiete» e non sono in grado di comunicare tra le aree del cervello — e quindi a bassa frequenza l'attività è spesso associato con perdita di coscienza.

Queste le oscillazioni lente non-БДГ-sonno alla fine passano in attività ad alta frequenza, identificano il passaggio in una fase di rapido movimento degli occhi. Questa fase del sonno è spesso associato con vividi sogni — e questo legame è così profondamente radicata nella ricerca di sonno, che i casi di fase БДГ senza sogni o sogni in una fase di non-БДГ spesso ignorato come stranezza.

Si Scopre che questi strani casi accennato a noi, che la nostra attuale comprensione della neurobiologia di sonno — non è completa.

Cacciatori di sogni

Per rivedere questi risultati paradossali, Сиклари e il suo team hanno monitorato l'attività cerebrale di 32 volontari con l'aiuto di EEG e svegliato da loro durante la notte con intervalli arbitrari. Poi gli scienziati hanno chiesto carotidi partecipanti, sognato se loro qualcosa, e se sì, che cosa esattamente sognato. In totale, questo è accaduto 200 volte per notte.

Ma invece di vedere il globale spostamento delle attività associato con il sonno, gli scienziati sono stati sorpresi di trovare l'area del cervello nella parte posteriore della testa, che dinamicamente stesse franando la sua attività sulla base derivanti sogni.

I Sogni sono stati associati con una riduzione di onde a bassa frequenza in «zona calda» e con un aumento di onde ad alta frequenza, che riflettono gli alti tassi di attivazioni neurali e l'attività del cervello. E ' stato una sorta di risveglio, indipendente dalla fase di sonno o totale dell'attività del cervello.

«Tutto indica che è necessario molto limitata, chiaramente definito l'attivazione del cervello per generare esperienza cosciente», dice Сиклари. «Finora abbiamo pensato che per la generazione di esperienza cosciente devono essere attivate le grandi aree del cervello.»

Quello che la zona calda si connette ad agire durante il sonno, ha un certo senso. Lavori precedenti hanno dimostrato che la stimolazione di queste aree del cervello con l'aiuto dell'elettrodo può causare una sensazione di soggiorno «in un mondo parallelo». Questa zona calda contiene anche le aree che integrano le informazioni sensoriali per la costruzione di un modello virtuale del mondo intorno a noi. Questo tipo di simulazione getta le basi per una moltitudine di nostri mondi immaginari, e questa zona calda adattata per caso», dicono gli autori.

Se la zona calda è in realtà una «firma del sonno», la sua attività deve essere in grado di dire se una persona è addormentata in particolare un dato momento. Gli autori hanno creato un algoritmo sulla base dei loro risultati e controllato la sua precisione su un gruppo di persone.

«Abbiamo svegliato da loro ogni volta che l'algoritmo ci ha detto che dormono, per un totale di 84 volte», scrivono i ricercatori.

In totale, questo algoritmo ha mostrato il 90% di precisione per l'analisi della presenza di sonno — anche in quei casi, quando i partecipanti all'esperimento non ricordare il contenuto dei suoi sogni, ma sono sicuro che dormivano.

Leggono i sogni

Poiché la zona calda contiene le aree che elaborano le informazioni visive, gli scienziati si sono chiesti se è possibile accedere ail contenuto dei sogni soggetti mediante EEG-letture.

I Sogni possono essere estremamente tangibile, con lo svolgersi o completamente astratte, come libera fantasia, dicono gli scienziati. Volti, luoghi, di movimento e di parola — tutto questo è soliti componenti dei sogni, che sono gestiti facilmente identificati regioni zona calda, così i ricercatori hanno deciso di concentrarsi su questi aspetti.

è interessante notare Che, i volontari che hanno detto che hanno parlato nei loro sogni, hanno dimostrato l'attività nelle aree del cervello responsabili del discorso; ma chi ha fatto la gente, hanno dimostrato l'attività nei centri di riconoscimento facciale.

«Questo suggerisce che i sogni utilizzano tutti la stessa area del cervello, e che l'esperienza cosciente durante la veglia, per un determinato contenuto», dice Сиклари, rilevando che, in precedenza, la ricerca potrebbe mostrare solo questo, ad esempio, «la zona del crepuscolo», di transizione tra il sonno e la veglia.

Infine, gli scienziati interessati, che si verifica quando dormiamo, ma non ricordiamo i dettagli specifici. Si è scoperto che questo strano stato dispone di un EEG-firma: memorizzazione di parti di sonno è stata associata con una spruzzata ad alta frequenza di attività nei settori anteriori del cervello.

Nascono domande interessanti, ad esempio, rispondono se del lobo frontale del cervello per i sogni lucidi, in particolare lo stato, quando le persone si rendono conto che dormono e possono modificare il contenuto del sonno.

il Risveglio di vita

Gli Scienziati non possono spiegare, che attiva la zona calda durante il sonno, ma le risposte possono suggerire, anche se il sonno biologico scopo, ad esempio, il riciclaggio di ricordi a grandi concetti del mondo.

La Mappatura dell'attività sospensione del cervello può anche causare modi di manipolare direttamente i nostri sogni, facendo uso di una procedura non invasiva, ad esempio, транскраниальную la stimolazione elettrica. Introduzione nello stato di sonno può aiutare le persone con insonnia, e la distruzione di allarme di sonno può aiutare i pazienti con PTSD dormire meglio.

Il Dottor Джуло Tononi, l'autore principale dello studio, ritiene che le conseguenze di questo studio vanno ben al di là del sonno.

«Siamo stati in grado di confrontare come si comporta la sospensione del cervello rispetto al vigile. Questa ricerca può diventare un modello valido per la ricerca di coscienza», ha detto.