Будущее разума - Митио Каку

Пока визуальные области мозга активны, деятельность остальных областей, отвечающих, в частности, за обоняние, вкус и осязание, в основном подавляется. Почти все образы и ощущения, которые обрабатывает при этом организм, генерируются в нем же и происходят от электромагнитных колебаний в мозговом стволе, а не от внешних раздражителей. Тело при этом в основном изолировано от внешнего мира. Кроме того, когда мы видим сны, мы в значительной мере парализованы. (Возможно, этот паралич бережет нас от физических действий в состоянии сна, которые могут привести к катастрофическим последствиям. Около 6% людей страдает от расстройства, известного как сонный паралич, при котором они, просыпаясь после сновидения, все еще находятся в состоянии ступора. Часто такие люди просыпаются в ужасе и в полной уверенности, что кто-то давит им на грудь, держит руки и ноги. На картинах Викторианской эпохи можно увидеть женщин, которые просыпаются и видят у себя на груди жуткого гоблина, наблюдающего за ними. Некоторые психологи считают, что именно сонным параличом можно объяснить происхождение историй о похищении людей инопланетянами.)

Когда мы спим, гиппокамп активен, и это позволяет предположить, что сновидения вытаскивают из хранилища какие-то воспоминания. Мозжечковая миндалина и передняя поясная кора также активны, а значит, сновидения могут порождать всплеск эмоций, и в них часто присутствует страх.

Еще интереснее посмотреть, какие области мозга при этом бездействуют: в их числе дорсолатеральная часть префронтальной коры (командный центр мозга), орбитофронтальная кора (которая может проверять факты и осуществлять цензуру) и височно-теменная область (она занимается обработкой сенсорно-моторных сигналов и пространственными ощущениями).

Когда дорсолатеральная префронтальная кора бездействует, мы не можем рассчитывать на рациональное плановое начало. Вместо этого мы бесцельно дрейфуем в своих сновидениях, а визуальный центр снабжает нас образами без всякого рационального контроля. Орбитофронтальная кора — то место, где проверяются факты — при этом тоже неактивна. Поэтому сюжет сновидения развивается свободно, без оглядки на законы природы или здравый смысл. Бездействует также височно-затылочная доля, которая помогает нам координировать ощущение своего положения в пространстве при помощи зрения и внутреннего уха; именно этим могут объясняться случаи внетелесных переживаний во сне.

Как мы уже подчеркивали, человеческое сознание в основном представляет мозг, который непрерывно строит модели внешнего мира и прогнозирует их поведение. Если это так, то сновидения представляют иной способ моделирования будущего, при котором законы природы и социальные взаимодействия временно отставляются в сторону.

Как мы видим сны?

Но это оставляет открытым еще один вопрос: откуда берутся сновидения? Что их генерирует? Одним из крупнейших в мире специалистов по сновидениям является доктор Аллан Хобсон, психиатр Гарвардской медицинской школы. Он утверждает, что сновидения, особенно в фазе БДГ, можно изучать на неврологическом уровне и что сновидения возникают, когда мозг пытается разобраться в случайных по большей части сигналах, исходящих от мозгового ствола.

Когда я брал у него интервью, доктор Хобсон рассказал, что после нескольких десятилетий сбора и каталогизации сновидений он выделил в них пять базовых характеристик:

1. Интенсивные эмоции — благодаря активизации мозжечковой миндалины, вызывающей эмоции, в частности, страх.

2. Алогичное содержание — сновидения могут мгновенно переключаться с одной сцены на другую вопреки всякой логике.

3. Ложные сенсорные ощущения — сновидения дают нам ложные ощущения, которые на самом деле генерируются непосредственно в мозгу.

4. Некритичное восприятие событий сна — мы принимаем все на веру, алогичная природа сновидения кажется нам естественной.

5. Трудность вспоминания — сновидения быстро, буквально через несколько минут после пробуждения, забываются.

Доктор Хобсон (совместно с доктором Робертом Маккарли) вошел в историю, предложив первый серьезный пересмотр теории сновидений Фрейда, известной как «теория активации-синтеза». В 1977 г. они выдвинули идею, согласно которой сновидения возникают от случайных срабатываний нейронов мозгового ствола, которые направляются вверх в кору, которая затем, в свою очередь, пытается разобраться в этих случайных сигналах.

Ключ к сновидениям лежит в узлах, обнаруженных в мозговом стволе — самой древней его части; она выделяет особые химические вещества, получившие название адренергиков, помогающих сохранять внимание. Засыпая, мозговой ствол активирует другую систему — холинергическую; та, в свою очередь, выделяет химические вещества, вводящие нас в состояние сновидения.

Пока мы видим сны, холинергические нейроны мозгового ствола начинают срабатывать, испуская хаотичные импульсы электрической энергии, известные как понто-геникуло-затылочные волны (волны PGO). Эти волны идут вверх по мозговому стволу и попадают в зрительную кору, стимулируя ее и побуждая создавать сновидения. Клетки зрительной коры начинают резонировать сотни раз в секунду, но нерегулярно; вероятно, именно этим можно объяснить бессвязную иногда природу сновидений.

Эта система также выделяет химические вещества, разделяющие те части мозга, что отвечают за разум и логику. Рваную и бессвязную природу сновидений можно объяснить недостатком проверок со стороны префронтальной и орбитофронтальной коры, а также невероятной чувствительностью мозга в эти моменты к случайным мыслям.

Исследования показали, что можно войти в холинергическое состояние и без сна. Доктор Эдгар Гарсия-Рилл из Арканзасского университета утверждает, что такое состояние может быть вызвано медитацией, тревогой или полной изоляцией от всяких шумов. Пилоты и водители, по много часов подряд наблюдающие монотонную картину за лобовым или ветровым стеклом, тоже иногда впадают в такое состояние. В ходе экспериментов доктор Гарсия-Рилл обнаружил, что в мозговом стволе шизофреников содержится необычно большое число холинергических нейронов; именно этим, по его мнению, могут объясняться их галлюцинации.

Для большей эффективности исследований доктор Аллан Хобсон надевал на испытуемых специальный ночной колпак, ведущий во время сновидения автоматическую запись данных. Один из сенсоров этого головного убора регистрировал движение головы человека (поскольку человек обычно двигает головой, когда сон заканчивается); другой измерял движение век (поскольку во время быстрой фазы сна веки спящего движутся). Проснувшись, испытуемые сразу же записывали все, что видели во сне, и эти рассказы вместе с информацией с датчиков вводились в компьютер.

Таким образом доктор Хобсон собрал громадное количество информации о сновидениях. «Так в чем же смысл сновидений?» — спросил я его. Он уверенно отбрасывает «мистику судьбы в интерпретации сновидений», как он это называет, и не видит в них никаких тайных посланий из космоса.

Он считает, что после того, как понто-геникуло-затылочные волны поступают из мозгового ствола в различные области коры, кора пытается разобраться в этих беспорядочных сигналах и как-то их осмыслить, в результате чего складывается связная (или не очень) история на их основе — сновидение.

Как сфотографировать сновидение

В прошлом большинство ученых избегало участвовать в исследовании сновидений, поскольку они очень субъективны и связаны давними историческими ассоциациями с мистикой и парапсихологией. Но теперь с появлением метода МРТ-сканирования мозга сновидения потихоньку открывают ученым свои тайны. Мало того, поскольку сновидениями управляют почти те же самые мозговые центры, что и зрением, появляется возможность сфотографировать сновидение. Новаторские исследования на эту тему ведутся в Киото (Япония) специалистами Лаборатории вычислительной нейробиологии ATR.

Сначала испытуемого помещают в аппарат МРТ и показывают ему 400 черно-белых изображений, каждое из которых представляет собой серию точек в квадрате десять на десять. Картинки появляются последовательно, по одной, а аппарат регистрирует реакцию мозга на каждый набор точек. Как и в других подобных исследованиях, экспериментаторы постепенно создают энциклопедию изображений, где каждому набору точек соответствует конкретный МРТ-кадр. Здесь ученые могут идти от обратного и верно восстанавливать по МРТ-снимку, сделанному во время сна испытуемого, сгенерированный автоматически образ.

Руководитель научной группы ATR Юкияси Камитани говорит: «Такую технологию можно применять и к другим чувствам, не только к зрению. В будущем, возможно, мы научимся читать чувства и сложные эмоциональные состояния». Вообще-то таким способом можно получить изображение любого ментального состояния мозга, включая и сновидения, достаточно найти однозначное соответствие между конкретными ментальными состояниями и параметрами МРТ-снимков.