Команда японских нейробиологов использовала технологию сканирования мозга для прочтения человеческих сновидений.
Юкиасу Камитани (Yukiyasu Kamitani) и его коллеги из ATR Computational Neuroscience Laboratories в Киото использовали функциональную магнитно-резонансную томографию, сканируя трех человек во время сна, параллельно записывая данные о волновой активности их мозга посредством электроэнцефалографии.
Исследователи будили участников эксперимента каждый раз, когда фиксировали волновые паттерны, соответствующие ранним стадиям сна, спрашивая, что им сейчас снилось, и затем позволяли им уснуть опять. В разные дни каждый участник проходил по 7-10 трехчасовых блоков таких тестов.
В ходе каждого блока участника будили до 10 раз в час. Каждый волонтер сообщил, что видел 6-7 снов в час, это давало исследователям материал о 200 сновидениях от каждого из них.
В основном сны отражали их дневную жизнь. «Мне снилось, [что я нахожусь] в булочной. Я взял булочку... затем вышел на улицу, потом увидел, как кто-то фотографирует», - сообщает один участник экспериментов. «Я видел большую бронзовую статую... на небольшом холме, [а] под холмом были дома, улицы и деревья», - говорит другой. Сны других были более необычными, например, о встрече с кинозвездой или нахождении в звукозаписывающей студии.
Используя лексическую базу данных WordNet, Камитани и его коллеги выделили ключевые слова из вербальных отчетов, а также 20 категорий наиболее часто появляющихся в отчетах о сновидениях объектов - таких как «машина», «мужчина», «женщина», «компьютер». Затем они подобрали картинки по каждой категории и просканировали мозг участников в то время, как они смотрели эти картинки, и сравнили полученные паттерны мозговой активности с теми, что были сделаны до пробуждения.
Исследователи проанализировали активность в зонах мозга V1, V2 и V3, которые включаются на ранней стадии визуальной обработки и кодирования основных характеристик визуальных сцен, таких как контрастность и определение границ. Они также наблюдали за несколькими другими участками мозга, связанными с визуальными функциями более сложного порядка, такими как распознавание объектов.
В 2008 году Камитани с коллегами сообщил, что им удалось расшифровать и воссоздать изображение, создаваемое этими участками мозга. Сейчас они обнаружили, что наблюдая деятельность участков мозга более сложного порядка, можно с высокой степенью точности предсказать содержание снов испытуемого.
«Построенная нами модель определяет, присутствует ли в сновидении какая-либо из категорий, - говорит Камитани. - Анализируя мозговую активность в течение девяти секунд до пробуждения, мы можем определить, снится ли ему, например, человек, с вероятностью 75-80%».
Сейчас эти эксперименты не исследуют визуальную структуру сновидений. «Мы изучаем содержание снов, но я все же думаю, что возможно выделить визуальные характеристики - форму и контрастность, как мы пробовали в 2008 году», - продолжает он.
Результаты работы были представлены в октябре прошлого года на ежегодном собрании Нейрологического Общества (Society for Neuroscience) в Новом Орлеане, а теперь их опубликовали в журнале Science. В частности, в них высказывается предположение, что сны и визуальное восприятие используют одни и те же нейронные связи в зонах мозга, отвечающих за высшую нервную деятельность.
«Это очень интересная и яркая часть исследования, - говорит Джек Галлант (Jack Gallant) из Калифорнийского университета в Беркли. «Если сны могут быть более достоверно распознаны через высшие уровни, нежели через низшую кору головного мозга, то это наводит на мысль, что мы видим сны посредством тех же областей мозга, что используем при визуальной обработке информации».
«И поскольку самая точная расшифровка снов происходит с материалом, полученным за несколько десятков секунд непосредственно перед пробуждением, мы можем предположить, что информация о наших снах после пробуждения хранится в краткосрочной памяти».
Сейчас Камитани и его коллеги собирают по тому же принципу данные о фазе быстрого сна, когда глаза быстро вращаются, - более глубокой стадии сна, связанной со сновидениями. «Это более амбициозная задача. Мы должны дожидаться этой фазы более часа, - говорит он. - У меня пока нет никакой собственной теории касательно природы сновидений, но чем больше мы знаем об их содержании и связи с деятельностью мозга, тем лучше мы можем понять их».
