Вчені поспілкувалися з людьми, поки ті спали

Під час невеликого експерименту дослідникам вдалося встановити контакт зі сплячими людьми. Відтворюючи певні слова або набір звуків, які не мають сенсу, вчені змогли змусити їх посміхатися або хмуритися.

Багато сомнологів розглядали сон як стан, за якого людина не може взаємодіяти з навколишнім середовищем і реагувати на зовнішні подразники. Однак останні дослідження показали, що мозок сплячої людини все-таки реагує на сенсорні стимули, причому так само сильно, як під час неспання.

Експерименти, проведені на добровольцях, довели, що уві сні люди можуть запам’ятовувати іноземні слова. Крім того, через сон можна навіть вплинути на поведінку людини – це показав досвід із курцями, для яких уві сні проводилося асоціювання між запахом сигарет і сильними неприємними запахами. Лише через тиждень вони значно скоротили кількість викурених сигарет на день

Група французьких і американських нейробіологів із Паризького інституту мозку та Північно-Західного університету пішла ще далі. 2021 року вони розробили способи спілкування з людьми, які перебувають в усвідомленому сні – стані, за якого людина усвідомлює, що їй сниться сон, і може частково керувати його змістом (займає положення між фазою швидкого сну і неспанням).

Тоді вчені провели експеримент на 36 добровольцях, які до цього відчували усвідомлені сновидіння. Серед них були люди з нарколепсією – рідкісним захворюванням, основні прояви якого – порушення структури сну, раптове засинання. Такі люди більше за інших схильні до усвідомлених сновидінь.

Нейробіологи реєстрували у випробовуваних початок усвідомленого сну, а після ставили їм запитання на кшталт “так – ні” і пропонували розв’язати легкі арифметичні задачі (на додавання і віднімання). Вчені отримували відповіді у вигляді заздалегідь обговорених з учасниками експерименту сигналів – руху очей і міміки. Потім добровольців будили і просили згадати зміст сновидінь.

У підсумку двосторонній контакт вдалося встановити лише з шістьма учасниками, а зі 158 поставлених запитань вони відповіли правильно тільки на 29.

У 2023 році все ті ж французькі нейробіологи, вже без американських колег, провели новий експеримент. Цього разу їх цікавив звичайний сон. Результати роботи опубліковано в журналі Nature Neuroscience.

Для досліду вчені запросили 48 осіб: 27 страждали на нарколепсію, а у 21 жодних проблем зі сном не було (вони жодного разу не занурювалися в усвідомлений сон). Потім учасників розділили на дві групи і попросили прослухати записи, на яких вимовляли або реальні слова, або набір звуків, що не мають сенсу.

Половині учасників із кожної групи запропонували тричі посміхнутися, якщо вони чули справжні слова, і тричі насупитися, якщо чули просто звуки. Іншу половину групи випробовуваних учені попросили зробити навпаки. Тобто це були заздалегідь обумовлені сигнали, за допомогою яких сплячі мали реагувати на записи.

Потім до облич добровольців під’єднали датчики м’язів, які дають змогу зчитувати електроміограму м’язових скорочень, а на волосяну частину голови вдягли шапочку з електродами для дослідження електричної активності мозку (електроенцефалограма, ЕЕГ). За допомогою такої шапочки вчені можуть визначати, не спить людина чи перебуває на певній стадії сну. Після цього випробовуваних попросили подрімати вдень.

Коли прилад показував, що добровольці заснули, їм увімкнули записи зі словами і звуками, а потім дивилися на їхню реакцію.

На першій стадії сну (N1) – найкоротший період засинання, який триває від однієї до п’яти хвилин, – випробовувані з “нормальним сном” реагували на записи приблизно у 20 відсотках випадків. На пізніших стадіях сну частота відгуків становила близько п’яти відсотків. Але на етапі глибокого сну реакції не було.

Люди з нарколепсією показали набагато кращі результати. Вони реагували на записи у 20-65 відсотках випадках на різних стадіях сну.

Однак, коли дослідники дали учасникам із “нормальним сном” свободу дій, тобто тепер ті могли відповідати на записи не обов’язково “потрійною посмішкою” або “потрійним насуплюванням”, а довільною кількістю відповідних реакцій, ці випробовувані реагували на записи приблизно у 80 відсотках випадків.

Зазначимо, коли добровольці прокидалися і їх запитували про досвід, вони нічого не пам’ятали. Це перший випадок, коли вченим вдалося налагодити двосторонній контакт із людьми, які ніколи у своєму житті не перебували в усвідомленому сні (за винятком людей із нарколепсією).

Автори роботи дійшли висновку, що сплячі можуть тимчасово реагувати на зовнішні подразники практично на всіх стадіях сну. Тепер учені планують проаналізувати записи ЕЕГ, щоб спробувати визначити сигнатури мозкових хвиль, які вказують, коли уві сні люди починають відгукуватися на звуки і слова. Можливо, ці дані відкриють нові можливості у вивченні сну і сновидінь, а також психічних і когнітивних процесів, пов’язаних зі сном.