Взломщик снов

Любите научную фантастику? А фильм Кристофера Нолана «Начало» смотрели? Представьте на секунду, что кое-что из этого фильма действительно реально. Дело в том, что ученые, похоже, научились отслеживать сны и взаимодействовать с ними различными способами.
Исследователи из лаборатории по изучению сна (Dream Lab) при Массачусетском технологическом институте (MIT) хотят доказать, что сны – вовсе не бессмысленная тарабарщина. Их можно взломать, дополнить и даже изменить по собственному желанию. С 2017 года ученые работает над созданием переносного устройства с открытым исходным кодом, способного отслеживать сны. Похожее на перчатку устройство под названием Dormio оснащено множеством датчиков, которые могут определить, в какой фазе сна находится его владелец. Когда носитель перчатки погружается в гипнагогию – промежуточное состояние между явью и сном, перчатка воспроизводит заранее записанный звуковой сигнал, в большинстве случаев состоящий из одного слова. В общем и целом, с помощью нового устройства разработчики хотят отслеживать сновидения и внедряться в них.

Открытый исходный код – это код компьютерной программы, который доступен для всех, что позволяет учиться, изменять и дополнять его по своему желанию.

Для чего нужен сон?

В среднем люди проводят во сне от 15 до 30 лет – в зависимости от продолжительности жизни. Считается, что здоровый сон не должен превышать 8 часов в сутки, однако у всех нас биологические часы работают по-разному, поэтому кому-то достаточно 6 часов, а кому-то 9 или больше. В целом исследователи сходятся во мнении, что женщинам требуется больше сна, чем мужчинам. Как бы там ни было, сон выполняет важнейшие функции в организмах всех млекопитающих, включая Homo Sapiens.
Сон – это естественный физиологический процесс, во время которого реакция организма на внешние раздражители снижена, а в мозге происходит специфическая деятельность.
На сегодняшний день существуют две основные теории о необходимости сна: теория восстановления организма и теория пластичности мозга.
Согласно первой теории, сон необходимым всем живым существам, чтобы восстанавливать силы, потраченные во время бодрствования. Так, во время сна в организме происходит множество процессов, включая рост мышц, выработку протеинов и даже очищение мозга от продуктов жизнедеятельности. Согласно второй тории – нейропластичности – во время сна в мозге создаются и реорганизуются нейронные связи, перерабатывается негативный эмоциональный опыт, а полученная за день информация переносится в хранилище долгосрочных воспоминаний. Более того, во сне мозг формирует ассоциативные связи, то есть добавляет новую информацию к уже имеющейся.

Скорее всего, обе эти теории верны, так как в противном случае люди могли бы прожить без сна куда больше, чем 8-11 дней. Уже 3-5 бессонных суток могут привести к сильнейшим физическим и психическим расстройствам, которые могут привести к смерти. Считается, что без сна абсолютно здоровый человек может находиться не более 8 суток, однако известны случаи и более длительного бодрствования. Как понимаете, ничего хорошего с организмом в это время не происходит. Более того, недосып приводит к развитию многих заболеваний, включая ожирение, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и депрессию.
Подтверждает жизненно-важную функцию сна для организма циркадные ритмы (встроенные биологические часы). По сути, это ритмы с периодом около 24 часов, которые контролируют не только время сна и бодрствования, но и время приема пищи, выработку гормонов, метаболизм и пр. Примечательно, что циркадные ритмы есть у всех живых организмов, даже у плодовых мушек Drosophila. Поэтому при регулярном недосыпе появление различных заболеваний не удивительно.

Откуда берутся сны?

Если максимально упростить ответ, то сон – это время отдыха нашего организма. Но на самом деле – как ранее выявили ученые – во время сна активность нейронов (нервных клеток) в мозге продолжается. Мы знаем об этом благодаря методам электрофизиологии, когда исследователи смогли фиксировать активность нейронов коры головного мозга. При этом оказалось, что некоторые нейроны работают во сне даже активнее, чем в период бодрствования. Но почему? По мнению специалистов, абсолютно все способны видеть сны, но вот запоминают — нет. Сны бывают как тусклыми и обесцвеченными, так и яркими и красочными.
Сны также сигнализируют о состоянии организма. Так, если вам сниться что вы задыхаетесь, то следует обратить внимание на легкие/бронхи, а если во сне вас как будто бы заваливает землей, то не откладывайте визит к кардиологу. Примечательно, что во время переживания сновидений активнее других работают зоны мозга, связанные со зрительным восприятием (затылочная область) и обработкой сенсорной (чувственной) информации (теменная область). При этом активность этих зон сохраняется вне зависимости от фазы сна.

Так или иначе, благодаря существующим знаниям о процессах во время сна и современным технологиям, не так уж и удивительно, что ученые пытаются взломать сны, отследив мозговую активность.

Как взломать сон?

Похожее на перчатку устройство под названием Dormio оснащено множеством датчиков, которые могут определить, в какой фазе сна находится его владелец. Когда носитель перчатки погружается в гипнагогию, перчатка воспроизводит заранее записанный звуковой сигнал (как правило это одно слово). Отмечу, что гипнагогические образы или галлюцинации – это нормальное состояние сознания при переходе от бодрствования ко сну. В ходе эксперименте исследователи из MIT пригласили 50 испытуемых. Каждому из них говорящая перчатка попыталась внедрить в сон тигра, произнося заранее записанное сообщение со словом «тигр». В результате после пробуждения некоторые испытуемые изъявили желание завести себе парочку тигров. Ничего не напоминает?

В будущем ученые надеются, что их устройство позволит полностью контролировать свои сны. В 2019 году семинар “инженерия сновидений“, организованный лабораторией сновидений при MIT, обсуждал мир «осознанных сновидений» – это состояние, в котором люди осознают, что видят сон, пока спят. Благодаря этому особенному чувству вы можете попробовать взлететь и даже прогуляться по Луне без скафандра — это намного лучше, чем VR. Проблема, однако, заключается в том, что наших знаний об осознанных сновидениях по-прежнему недостаточно. Приблизительно один процент людей способен входить в это состояние регулярно, а это значительно затрудняет изучение этого феномена. Состояние мозга во время осознанных сновидений также еще не очень хорошо изучено.