Книга: Один день из жизни мозга. Нейробиология сознания от рассвета до заката

Сновидения и размеры нейронных ансамблей

Сновидения и размеры нейронных ансамблей

Общей чертой между детьми[324] и больными шизофренией[325] является то, что их мозг характеризуется высоким уровнем дофамина и недостаточной активностью префронтальной коры. Мы уже выяснили, что эти явления могут коррелировать с небольшими размерами нейронных ансамблей, поэтому механизмы, которые здесь работают, независимо от их природы, также применимы к сновидениям. Чтобы проверить эту теорию, мы можем вновь использовать аналогию с камнем.

Во-первых, она может объяснить, почему запахи не фигурируют в сновидениях.[326] Запах, как мы видели ранее, больше, чем любые другие ощущения, зависит не от какой-либо остаточной внутренней активности, как в случае зрения или слуха, а полностью завязан на метафорической силе броска камня: обоняние определяется силой внешней стимуляции, поэтому полностью отсутствует в сновидениях.

Во-вторых, большое количество времени, отведенного сновидениям у плода и младенца, которые еще не находятся в непосредственном и активном взаимодействии с внешним миром.[327] Уровни возбуждения будут очевидно скромными: вязкость водоема будет мешать распространению ряби, сила броска будет слабой, а размер камня небольшим, учитывая скудность нейронных связей. Сновидения при малых размерах ансамблей вполне могут быть режимом по умолчанию.

В-третьих, нам известны пагубные последствия лишения сна, и, в частности, сновидений, и речь здесь даже не о нарушении биохимического баланса, накоплении или истощении тех или иных передатчиков: первостепенным оказывается то, что мозг остается восприимчивым к внешней стимуляции. Длительное бодрствование подразумевает непрерывную последовательность метафорических падений камней, так что формирование долговременной пластичности и оптимизация нейронных связей, ориентированная на наиболее значимые стимулы – крупные камни, будут затруднены из-за постоянной конкуренции.

В-четвертых, вспомним исследования, свидетельствующие о том, что REM-фаза сна и сновидения могут происходить независимо друг от друга. Итак, с точки зрения физиологии мозга чем могут отличаться эти два типа сновидений (не-REM и REM)? Эта характеристика может быть количественной, а не качественной. В обоих случаях нейронные ансамбли имеют намного меньшие размеры, чем при бодрствовании. Но поскольку свойства ансамблей меняются плавно, а не по принципу «все или ничего», эта же скользящая шкала может использоваться для дифференциации не-REM и REM-сновидений. Если наступление REM-фазы связано с интенсивным выделением модулирующего ацетилхолина в стволе мозга, то он будет воздействовать на все области коры, что дает возможность для формирования относительно крупных ансамблей. Напротив, если эта система не активирована, как при He-REM-сновидениях, то дофамин, который не выделяется так интенсивно, может подойти к выбору цели гораздо более избирательно и сосредоточиться на префронтальной коре. Независимо от других факторов, отсутствие дополнительного модулятора, такого как ацетилхолин, может привести к тому, что ансамбли будут еще меньше. Сновидения в таких условиях все еще возможны, хотя и редки.

В-пятых, продолжительность фаз быстрого сна увеличивается в течение ночи. Нейробиолог Билл Клемм из Техасского университета выдвинул интригующее предложение, что мозг использует быстрые движения глаз, чтобы проснуться.[328] Его идея, безусловно, подтверждается фактами: ночные эпизоды REM-фазы становятся длиннее и чаще с приближением утра. Как будто мы пытаемся разбудить себя всю ночь, и с течением времени попытки становятся более успешными, так как периоды REM-фазы увеличиваются (см. главу 2).

Этот сценарий также помогает объяснить феномен «осознанных сновидений» – состояние, которое было впервые описано Аристотелем.[329] Греческий философ утверждал, что «часто, когда человек спит, что-то в его сне указывает на нереальность происходящего». По сути, спящий осознает, что видит сон. Таким образом субъективное сознание оказывается на тонкой грани между нормальным сновидением и бодрствованием. Возможно, этот более изощренный контент предполагает, что нейронные ансамбли в случае осознанных сновидений обладают большими размерами, что уже само по себе увеличивает вероятность пробуждения.

Нейронные ансамбли являются бесконечно динамичным продуктом взаимодействия целого ряда различных факторов. Таким образом, они могут связывать микроуровневые компоненты – клетки и синапсы – с макроуровневыми областями мозга, создавая основу для понимания феномена снов. Но сейчас вы еще больше отдаляетесь от реальности, погружаясь в сон без сновидений…