№ 3

Сентябрь/2022

Russian Traveler 03/2022

Мы теряем одну важнейшую особенность сознания во время сна

Фото: Seniju / flickr.com

Мы слышим звуки, но обрабатываем их по-особенному.

Когда мы спим, в нашем мозгу происходит что-то загадочное – мы переживаем нечто похожее на бодрствование, но в то же время сильно от него отличающееся, и ученые все еще пытаются понять, что именно происходит в этом промежуточном состоянии.

Теперь обнаружена еще одна зацепка. Новое исследование показало, что одна важнейшая функция сознания – способность осознавать звуки и идентифицировать их – отключается, когда мы спим. Исследователи говорят, что эти результаты могут помочь нам понять, как наш мозг видит сны.

Картирование мозга живых людей в бодрствующем и спящем состоянии непростая задача – мало кто из нас хотел бы, чтобы в наши черепа вживляли электроды во время повседневной деятельности. Но в этом эксперименте ученые воспользовались преимуществами медицинских исследований, проводимых на пациентах с эпилепсией.

«Мы смогли использовать специальную медицинскую процедуру, при которой в мозг пациентов с эпилепсией имплантировали электроды, отслеживая активность в различных частях их мозга в целях диагностики и лечения. Пациенты вызвались помочь изучить реакцию мозга на слуховую стимуляцию в бодрствовании по сравнению со сном», – Юваль Нир, соавтор исследования из Тель-Авивского университета.

Электроды позволили исследователям увидеть различия в реакции коры головного мозга, когда пациенты находились в разных стадиях сна по сравнению с тем, когда они бодрствовали, вплоть до отдельных нейронов.

Ученые воспроизводили различные звуки через динамики у постели добровольцев. Данные о более чем 700 нейронах (около 50 на пациента) были собраны в течение восьми лет исследования. В то время как реакция мозга на звук оставалась в основном включенной во время сна, наблюдалось повышение уровня альфа-бета-волн – волн, связанных с вниманием и ожиданием. Кажется, что поступающие звуки анализируются, но не передаются в сознание.

Это противоречит представлениям о том, что время сна звуковые сигналы быстро затухают в мозгу. На самом деле они остаются, но есть существенное отличие в том, как они обрабатываются, пока мы спим.

«Сила реакции мозга во время сна была аналогична реакции, наблюдаемой во время бодрствования, по всем параметрам, кроме одного, где было зафиксировано существенное отличие: уровень активности альфа-бета-волн», – Ханна Хаят, ведущий автор исследования.

Альфа-бета-волны (частотой 10-30 Гц) контролируются обратной связью с высших отделов мозга. Эта обратная связь (включая определение того, являются ли звуки новыми) помогает нашему мозгу определить, какие звуки важны и к каким нужно прислушиваться.

Подобный сдвиг вверх в паттернах альфа-бета-волн ранее наблюдался у пациентов под анестезией, но не наблюдался у спящих людей. Результаты исследования дают ученым количественный и надежный метод измерения того, действительно ли кто-то находится без сознания. Эти данные полезны при больничных операциях, для людей, находящихся в коме или при проверке признаков слабоумия.

«Наши выводы имеют далеко идущие последствия, выходящие за рамки этого конкретного эксперимента», – заключает Нир.