Теории сновидений

Теории сновидений

На протяжении всего периода изучения сновидений выдвигались разнообразные теории их возникновения. Привожу наиболее интересные и научно обоснованные.

Теория нервных следов

В этой теории нейрогенез сновидений объясняется активацией следов долговременной памяти, связанных со случайными впечатлениями большой давности, в то время как впечатления предшествующего дня мало влияют на содержание сновидений. У истоков этой теории стоял И.М. Сеченов, назвавший сновидения «небывалыми комбинациями бывалых впечатлений», а В.М. Бехтерев был ее последователем.

Они полагали, что сновидения образуются ровно таким же образом, как и внутренние переживания при бодрствовании. Сновидения обусловлены внешними воздействиями и состояниями, предшествующими сну, а также связаны с раздражениями, происходящими в период сна, а также общим настроением, с которым человек засыпает.

Теория неравномерности торможения клеток коры мозга

Эта теория была разработана И.П. Павловым и состоит в том, что при обычном сне торможение охватывает клетки коры больших полушарий головного мозга не одновременно и не одинаково глубоко. Нервные клетки, ответственные за высшие психические функции (вторую сигнальную систему), тормозятся раньше и глубже, а освобождаются от торможения позже, чем клетки, осуществляющие сравнительно простые психические функции (первая сигнальная система).

Впоследствии это предположение было экспериментально подтверждено в ПЭТ исследованиях Томом Болкиным и Алленом Брауном (1991), которые показали, что префронтальная кора засыпает первой, а просыпается последней. Эта неравномерность торможения клеток коры мозга на фоне сохранившегося торможения основной их массы и создает физиологическую основу сновидений.

Таким образом, И.П. Павлов считал, что сон и торможение – это одно и то же. Однако позже были проведены опыты, результаты которых в некотором роде входили в противоречие с данной теорией. В частности, при перерезке зрительных, слуховых и обонятельных нервов у лабораторных животных, последние немедленно погружались в сон.

Поэтому  И.П. Павлов скорректировал свою теорию, разделив сон на два типа: активный сон, в основе которого лежат процессы торможения, и пассивный сон, который возникает при прекращении поступления информации в мозг от анализаторов.

Теория сновидений Вейна-Касаткина

Согласно теории, разработанной А.М. Вейном и В.Н. Касаткиным, сновидения являются результатом неупорядоченной активности нейронов головного мозга при дефиците дифференцированного торможения. Эти нейроны выполняют функцию «сторожа», охраняющего организм.

В состоянии сна мозг несколько раз в течение 15-20 мин находится как бы в «боевой готовности» — момент сновидений. Эти авторы были сторонниками коркового генеза сновидений, считая, что основным морфологическим субстратом возникновения сновидений является зрительная кора переднего мозга, а условием возникновения сновидений они считали степень возбуждения зрительной коры.

Аргументом в пользу такой точки зрения служит тот факт, что независимо от модальности внешнего или внутреннего стимула, будь то температурный, звуковой, тактильный или любой другой раздражитель, в сновидении они все проявляются в первую очередь в виде зрительных образов. И только если сила и/или длительность действия раздражителей слишком велика, то в сновидение вкрапляются ощущения: звуковые, болевые, обонятельные, тактильные и т.д.

Например, при воздействии на спящего человека внешними раздражителями, в сновидении они будут отражаться в первую очередь зрительными образами, ассоциированными с данными стимулами: видом собак при звуке лая, видом снега и льда при охлаждении частей тела, видом автомобиля при запахе бензина.

То есть для возбуждения зрительных отделов головного мозга требуются гораздо меньшей силы раздражители, чем для возбуждения всех других отделов. Такой эффект может объясняться тем, что зрительные отделы имеют большую чувствительность, чем звуковые, обонятельные, температурные, тактильные и др., что в свою очередь обусловлено крайне высокой степенью чувствительности коркового отдела зрительного анализатора к световой энергии в бодрствовании. Порог ощущения, по экспериментальным данным, составляет всего 2-10 световых кванта (Вавилов С.И., 1950).

Другой важной особенностью зрительного анализатора является то, что через него воспринимается больше половины всего объема информации, поступающей в головной мозг, а, значит, и количество находящейся в долговременном хранилище информации в зрительной коре больше, чем в любом другом отделе.

В пользу этой теории выступает и статистика сновидений: зрительные образы встречаются в 100%, мысли и слова в 85%, звуковые, вкусовые, обонятельные, болевые, температурные, тактильные и мышечные ощущения в общей сложности  встречаются в 15% случаев сновидений.

По мнению Бресткина М.П. (1958), «многогранность информации, получаемой зрительным анализатором, универсальность его в деле ориентировки в пространстве и в познании внешнего мира в значительной степени объясняет его высокую чувствительность и малую тормозность во время сна, т.е. такие его свойства, которые позволяют подойти к пониманию преимущественного возникновения сновидений зрительного характера».

Информационная теория сновидений

Наиболее распространенная теория среди западных ученых, разработанная сотрудниками Цюрихского университета Мартой Куку и Дитрихом Леманом, заключается в том, что сновидения являются результатом пересортировки и пересмотра данных, хранящихся в памяти (Koukkou M., Lehmann D., 1980).

При переносе информации из краткосрочной памяти в долгосрочную, неминуемо происходит пересмотр уже хранящихся данных в долговременной памяти. При этом происходит визуализация как информации, переносящейся на долговременное хранение (события предшествующего дня), так и уже хранящихся там данных (события давнего прошлого). Подобные взгляды высказывал в свое время и Мишель Жуве (Jouvet M., 1978).

Иными словами сновидения используют память «для создания картин мира, по отношению к которому головной мозг может определить его истинность». Эту теорию можно рассматривать как усовершенствованную теорию нервных следов И.М. Сеченова.

Теория активации-синтеза Хобсона-Маккарли

Джон Аллан Хобсон (J.A. Hobson) и Роберт Маккарли (Robert McCarley) из Гарвардского университета предложили в 1977 году так называемую теорию активации-синтеза (Activation-synthesis hypothesis), которая рассматривает сновидения как результат активации коры головного мозга стволовыми структурами мозга во время быстрого сна (рис.1).

теория активации-синтеза

Рис. 1. Теория активации-синтеза Хобсона-Маккарли (1977). Кора головного мозга обрабатывает сигналы, поступающие из спонтанно разряжающихся нейронов ствола мозга, пытаясь интерпретировать их и придать определенный смысл бессмысленным сигналам. Источник: fuzzyscience.wikispaces.com/Activation-Synthesis+Hypothesis+of+dreaming.

Согласно их теории, когда мозг входит в состояние быстрого сна – а происходит это переключение в стволе мозга (см. пост Регуляция быстрого сна) – активируются его нейронные сети и меняется нейрохимический статус: аминергическая система, состоящая из норадренергических нейронов голубого пятна (locus coeruleus) и серотонинергических нейронов ядер шва (nuclei raphes) суппрессируется, в то время как холинергическая система нейронов ретикулярной формации активируется (рис.2).

Нейронная модель смены различных фаз сна

Рис. 2. Нейронная модель смены различных фаз сна, изображенная как реципрокная взаимосвязь между аминергическими тормозными и холинергическими возбуждающими нейронами. Уровень активности этих двух групп нейронов также реципрокный: активность аминергических клеток наивысшая во время бодрствования, уменьшается во время медленного сна и самая низкая в быстром сне, тогда как холинергические клетки показывают противоположный паттерн активности.  Смена фаз происходит в местах пересечений кривых активности этих двух систем. Источник: J.Allan Hobson. REM sleep and dreaming: towards a theory of protoconsciousness. Nat Rev Neurosci, 2009; 10(11):803-13.  

Это значит, что тормозное влияние аминергической системы ослабевает, что ведет к дезингибированию таких структур как окуломоторные нейронные сети ствола мозга (ответственны за движения глаз в быстром сне), коленчатых тел в таламусе и зрительной коры.

Одновременно происходит гипервозбуждение холинергических нейронов медиальной ретикулярной формации моста, которые активируют кору переднего мозга. Наряду с этим происходит синхронизация разрядов нейронов ствола мозга.

Синхронизированные разряды передаются через коленчатые тела таламуса в зрительную кору. Этот путь можно измерить экспериментально в виде PGO (понтогеникулоокципетальных) волн, представляющих собой часть тех самых внутренних импульсов, которые действуют на зрительную кору во время быстрого сна, приводя к образованию галлюцинаторных образов сновидений.

Хаотичная импульсация из ствола мозга поступает не только в зрительную, но и во все другие области коры мозга (за исключением префронтальной), где активируются нейроны высшего порядка, которые обрабатывают спонтанно сгенерированные в стволе мозга беспорядочные сигналы, пытаясь привнести в них смысл, интерпретируя и визуализируя их при помощи ресурсов долговременной памяти.

Одновременно с активацией коры мозга происходит активация лимбической системы, которая придает сновидениям эмоциональную окраску: чаще негативного характера (страх, злость, агрессия), а мотонейроны спинного мозга и сенсорная зона таламуса, наоборот, тормозятся, обеспечивая активно-поддерживаемую блокаду сенсорного входа и двигательного выхода.

Иными словами в фазе быстрого сна работа мозга поддерживается в состоянии «офф-лайн». Изолированный от внешнего мира передний мозг воспринимает эндогенную импульсацию как внешнюю (т.е. реальную) и поэтому вынужден строить виртуальную реальность и симулировать ощущения, характерные для бодрствующего состояния. Причем мозг в ответ на виртуальные стимулы отдает по нисходящим путям вполне настоящие команды к ответному действию.

Например, если мы во сне бежим через лес, то мозг посылает в спинной мозг команду к бегу. И только за счет активного торможения мотонейронов, мы спокойно остаемся лежать в постели. Вот зачем нужен механизм мышечной атонии в быстром сне (см. пост Мышечная активность во время сна).

Поскольку области префронтальной коры, отвечающей за рациональное мышление, остаются не активными, то сюжеты сновидений, зачастую странные и фантастические, не подвергаются критике со стороны сознания, а воспринимаются за реальность.

Описанный выше нейрогенез сновидений касается сновидений, возникающих в фазу быстрого сна, но уже доказано, и Хобсон этого не отрицал, что сновидения могут возникать и в другие фазы сна (около 5%). По поводу механизма возникновения таких сновидений теория активации-синтеза ничего конкретного не говорит, однако Хобсон утверждал, что качественно сновидения в быстром сне ничем не отличаются от сновидений в медленном сне.

При наступлении медленной фазы сна активность аминергической системы ствола мозга начинает резко падать, а активность холинергической системы – возрастать. В этих условиях уже могут возникать сновидения, но не такие яркие и сюжетно оформленные, как в быстром сне.

С другой стороны, энергопотребление, судя по ПЭТ исследованиям, также резко падает во всех структурах мозга во время медленного сна, в том числе снижается и возбудимость коры, и с этих позиций самые глубокие стадии медленного сна (дельта-сон) неблагоприятны для формирования сновидений, тогда как в первых двух стадиях (неглубокий сон) возбудимости коры вкупе с нейрохимическим сдвигом холинергической и аминергической систем еще достаточно для сновидческой деятельности. Однако поскольку самые благоприятные условия для формирования сновидений присутствует именно в быстром сне, то и в количественном отношении сновидения чаще встречаются именно в этой фазе.

Надо сказать, что теория Хобсона оказалась довольно живучей и, несмотря на огромное количество противников такого механизма нейрогенеза сновидений, никто до сих пор не смог опровергнуть ее положений. Наоборот, с появлением все новых результатов, данная теория все сильнее укрепляет свои позиции и приобретает все более оформленный вид.

На сегодняшний день эта теория преобразована в концепцию AIM (Activation, Input-output gating, Modulation), способную описать различные состояния мозга (рис. 3). «А» представляет собой функцию активации-деактивации коры мозга, «I» — ингибирование внешнего сенсорного входа и моторно-двигательного выхода, «М» — модуляция мозга аминергической и холинергической системами.

Согласно этой модели во время цикла сон-бодрствование мозг постоянно динамично меняется. Так, при бодрствовании высокие значения «А», «I» и «М», при быстром сне высокое значение «А» сочетается с низким значением «I» и «М», медленный сон рассматривается как промежуточное звено между этими двумя крайними состояниями. Мозг активирован в обоих состояниях, но только при бодрствовании ворота сенсорного входа и моторного выхода открыты и сильна аминергическая модуляция.

Графическое изображение модели Хобсона AIM

Рис. 3.   Графическое изображение модели Хобсона AIM, показывающей паттерны активации (А), входных ворот (I) и модуляции (М) в различных состояниях сознания в норме (а) и при патологии (кома) и люцидных сновидениях (b). Галлюцинации и сновидения ассоциированы с высокой холинергической модуляцией, тогда как бодрствование – с высокой аминергической модуляцией. Источник: J.Allan Hobson. REM sleep and dreaming: towards a theory of protoconsciousness. Nat Rev Neurosci, 2009; 10(11):803-13.  

Висцеральная теория сновидений

Очень любопытной, на мой взгляд, является висцеральная теория сновидений, разработанная И.Н. Пигаревым. Суть ее заключается в том, что при бодрствовании кора головного мозга выполняет свои специфические функции, т.е. зрительная кора обрабатывает зрительную информацию, моторная – двигательную и т.д., не реагируя на импульсы другой модальности.

Однако во сне кора утрачивает свою специфичность и начинает обрабатывать любые сигналы от всех внутренних органов, сканируя тело на предмет неполадок. При этом она функционально уже не делится на зрительную, моторную и пр. зоны. Происходит как-бы переключение обработки сигналов корой мозга – с внешних сигналов при бодрствовании на внутренние во сне.

Сновидения в этой модели (рис. 4) возникают при прохождении импульсов от висцеральных систем в кору головного мозга, случайным образом проникая в сознание, которое по какой-то причине отключено не полностью.

Концептуальная схема возникновения сновидений согласно висцеральной теории сна

Рис.4. Концептуальная схема возникновения сновидений согласно висцеральной теории сна. Источник: И.Н. Пигарев. Висцеральная теория сна. Журнал ВНД, 2013; 63 (1): 86-104.

Поскольку сознание «включено» в период бодрствования и «выключено» в период сна, то оно анализирует только сигналы внешнего мира по определенным шаблонам. Во сне, когда до сознания, которое выключилось не до конца, доходят импульсы от внутренних органов, оно также их обрабатывает по тем же шаблонам, что и внешние сигналы. По большому счету для сознания все равно, откуда поступают сигналы – из внешнего мира или от внутренних органов.

Теория Пигарева совсем не лишена смысла и уже подтверждена экспериментально. С ее помощью можно объяснить многие феномены, связанные со сном: просоночные галлюцинации, синдром беспокойных ног, паралич сна, сомнамбулизм. Увеличение же количества сновидений во время болезни, при беременности и в стрессовых ситуациях (см. пост Считаем сны) объясняется увеличением количества импульсации от внутренних органов, которые сигнализируют о неполадках или отклонениях в работе организма.

Заключительная ремарка

Итак, первоначальный импульс к генерации сновидений возникает в ретикулярной формации ствола мозга (триггером служит реципрокное взаимодействие аминергической и холинергической систем ствола мозга), где включается и выключается быстрый сон, однако само сновидение приобретает свою окончательную форму, визуализируется и проигрывается, в коре переднего мозга (в основном в зрительном отделе).

Префронтальная кора в этом в норме не участвует. При этом непременным условием генеза сновидений является не просто наличие нормально функционирующей коры, но степень ее возбудимости, которая обеспечивается ретикулярной формацией ствола мозга.

Повышение возбудимости коры головного мозга создает наиболее благоприятные условия для возникновения сновидений и такое состояние наиболее характерно для фазы быстрого сна, чем и обусловлено наличие 95% сновидений именно в эту фазу. Таким образом, получается, что сновидение – это субъективное переживание передним мозгом активации ствола мозга во время сна.


Показалось интересным или полезным — подпишитесь на анонсы новых статей в наших пабликах ВКонтакте и Фейсбуке.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Sorry that something went wrong, repeat again!