Вчені вперше «розглянули» мозок під час сну

Однією з дивних визначальних характеристик сновидінь є те, як наша мозкова активність під час стадії сну нагадує активність мозку, що не спить. Через це дослідники довгий час не могли визначити, коли людина переходить в фазу швидкого сну. Даних від електроенцефалограми (ЕЕГ) було недостатньо, потрібна інформація про рух очей і ступеня м’язової атонії.

Однак у новій роботі дослідників з Каліфорнійського університету в Берклі авторам вдалося зосередитися виключно на новій ЕЕГ-сигнатурі, яка показує, коли людина входить в фазу швидкого сну. Спочатку над проєктом працювали анестезіологи, які хотіли зрозуміти, в якому стані знаходяться їх пацієнти під час операції.

Протягом більш ніж сторіччя вчені вивчали електричну активність головного мозку людини, використовуючи дані ЕЕГ. Крім допомоги в діагностиці захворювань, дані ЕЕГ дають корисну інформацію про свідомих і несвідомих станах, допомагаючи лікарям, наприклад, зрозуміти мозкову активність у пацієнтів, що впали в кому.

Як правило, ЕЕГ дозволяє визначити, спить людина чи не спить, чи знаходиться під наркозом. У фазі швидкого сну, коли ми бачимо сни, дані ЕЕГ наповнюються шумами і активність мозку виглядає, як під час неспання. Інші спостереження могли легко вказати, що людина спить, але до останнього моменту дослідники не могли знайти патерн в даних ЕЕГ, щоб запропонувати об’єктивну міру для диференціації сну від денної активності.

За словами Жанни Ленднер, фонова активність, яку було прийнято вважати шумом, насправді містить багато інформації, особливо, наскільки людина «прокинулася». Завдяки цьому можна відрізняти, коли вона спить, а коли ні.

Вивчаючи цей шум дослідники описали новий патерн, який безпосередньо пов’язаний з фазою швидкого сну. Ця поведінка мозку відрізняється від будь-якої активності, яку можна помітити під час неспання. Таким чином вчені запропонували перший нейрофізіологічний маркер, який вказує, що людина бачить сон.

Ідентифікація цієї унікальної сигнатури допоможе вченим провести нові дослідження мозкової активності під час анестезії – стану мозку під наркозом досі залишається загадкою для нейробіологів. Крім того, подальше вивчення допоможе лікарям розібратися, в якому ступені пацієнти в комі зберігають свідомість.