Похожая на сон нейронная активность подготавливает мышей к зрению еще до того, как они откроют глаза.
Каждую ночь у нас бывает четыре или более эпизодов ярких сновидений. Это происходит во время быстрого сна, когда мы парализованы и довольно уязвимы. БДГ-это когда паузы в дыхании чаще всего возникают при апноэ во сне. Такое уязвимое состояние должно обладать какой-то важной функцией, чтобы сохраниться в течение эволюционной истории.
Было выдвинуто много теорий о том, почему мы видим сны. Крик и Митчисон предположили, что REM служит цели устранения бесполезных взаимодействий в сетях клеток в коре головного мозга посредством процесса обратного обучения. Крик, конечно, был знаменит тем, что помог определить структуру ДНК. В результате этого процесса может возникнуть субъективное переживание сна. Сон-это обзор информации за день, в то время как вы активно забываете о том, что вам не нужно. Работа с нейронными сетями оказала некоторую поддержку этой модели .
Были предложены другие теории сновидения, которые включают модель синтеза активации, которая предполагает, что случайные мысли, воспоминания и образы создаются основной активностью мозга во время быстрого сна и формируются в согласованный сценарий сна после пробуждения. Теории обработки информации рассматривают сны как побочный продукт мозговых процессов, которые приводят к консолидации памяти. Сновидения также могут быть вовлечены в эмоциональную обработку или даже помочь нам подготовиться к реальным опасностям, отрепетировав возможные стратегии преодоления.
Клемм предположил, что сновидения-это продукт быстрого сна, который активирует и помогает подготовить мозг к дневной деятельности, восстанавливая сознание после глубокого сна. Любой, кто был пробужден от глубокого сна посреди ночи, может засвидетельствовать, как трудно проснуться и начать ясно мыслить. Это контрастирует с типичным ощущением бодрствования и готовности к новому дню, когда просыпаешься утром вскоре после того, как сон заканчивается. “Можно сказать, что REM-это способ” загрузки «мозгом своего сознания в отсутствие» внешнего триггера «.
Недавнее исследование, проведенное Майклом Крейром в Йельском университете ), показало, что сновидения не только помогают нам подготовиться к дню, но и к жизни. Они посмотрели на нейронные цепи для зрения у мыши. Эти схемы развиваются до того, как появляется зрение, и позволяют мыши видеть, как только их глаза открываются. Как происходит, что зрительная система самоорганизуется, чтобы обеспечить осмысленную визуальную обработку до того, как произошло какое-либо воздействие визуальных стимулов? Это происходит за счет генерации распространяющихся волн, которые спонтанно возникают в сетчатке глаз животных и позволяют зрительной системе начать развиваться и функционировать. Ge и др. рассмотрели возможность того, что эта деятельность может помочь в развитии зрительных способностей, таких как избирательность направления.
Они использовали сложную методологию для изучения развития зрительных способностей у новорожденной мыши. Они обнаружили, что спонтанная активность сетчатки была структурирована таким образом, чтобы имитировать движение вперед в пространстве, что подготавливает мышь к восприятию этого движения при открытии глаз и способствует развитию зрительных функций высшего порядка. Это происходит до открытия глаз и до того, как мышь получила какой-либо визуальный ввод. Доктор Крейр отметил, что “(t)его ранняя активность, подобная сновидению, имеет эволюционный смысл, потому что она позволяет мыши предвидеть, что она испытает, открыв глаза, и быть готовой немедленно реагировать на угрозы окружающей среды” . Далее он предположил, что нечто подобное происходит у людей, чтобы позволить зрительным способностям, таким как обнаружение движения пальца по полю зрения, присутствовать при рождении.
Действительно, было показано, что новорожденные люди обладают значительными когнитивными способностями . Они способны использовать все органы чувств для обработки социальной и физической информации, чтобы различать лица и другие объекты, а также могут запоминать и распознавать их. Они могут сравнивать различные сенсорные сигналы и сопоставлять их, чтобы узнать об окружающей среде. Стрери и др. утверждали, что эти способности являются основой человеческого познания. Они присутствуют при рождении и явно не являются результатом предродовой среды, которая не соответствует сложному миру, в котором рождается младенец. “Поскольку новорожденные должны вступать в контакт со сложным, многомерным миром, они должны обладать некоторыми механизмами, которые позволяют им немедленно адаптироваться к этой среде. Несмотря на то, что при рождении эти механизмы все еще слабы, неуклюжи и примитивны, именно благодаря им новорожденные развиваются и адаптируются непосредственно к окружающей среде” .
Модели активности, которые можно охарактеризовать как сон, проявляются в третьем триместре беременности, и качество этого сна может иметь значение для последующего развития . Сон новорожденных младенцев отличается от детей и взрослых. У взрослых есть 4 четкие стадии сна, известные как N1, N2, N3 и REM. REM настолько отличается, что другие стадии известны как “не-REM”. В отличие от этого, новорожденные в первые три месяца жизни проводят около 18 часов из каждых 24 во сне. Их сон разбивается на более короткие периоды, а не на 16 часов бодрствования и 8 часов сна, которые мы ассоциируем со сном взрослых. Взрослые обычно проводят около 25% ночи в БДГ-сне. Около половины времени сна младенец проводит в “спокойном сне”, который похож на NREM-сон, а другую половину-в “активном сне”, который похож на REM-сон.
Ученые до конца не выяснили, как развивается способность младенцев быстро взаимодействовать с окружающей средой и понимать ее. Исследование Ge et al (2021) было проведено на мышах и выявило один из способов, с помощью которого зрительная система животного готовится к жизненным испытаниям. Этот механизм может играть или не играть определенную роль в развитии человека, но он освещает возможные будущие направления исследований и предполагает еще одну роль сновидений в психической жизни больших и малых существ.
