Обширная международная группа исследователей создала и представила крупнейшую в истории коллекцию данных, содержащую записи мозговой деятельности во время сна и последующие рассказы участников об увиденных снах. Первоначальные выводы, сделанные на основе анализа этой базы данных, подтвердили, что осознанные переживания во сне возникают не только во время фазы быстрого движения глаз (REM), но и в фазах глубокого сна, когда мозг внезапно демонстрирует паттерны активности, напоминающие состояние бодрствования.
Архив включает в себя более 2600 эпизодов пробуждений у 505 добровольцев. Каждое пробуждение сопровождается данными электроэнцефалографии (ЭЭГ), а в некоторых случаях и магнитоэнцефалографии, а также отчетом участника о том, видел ли он сон. Исследователи разработали унифицированную систему классификации: если человек запомнил содержание сна, это было отнесено к категории «опыт»; если он чувствовал, что ему что-то снилось, но не мог вспомнить детали, это было классифицировано как «опыт без воспоминаний»; а если никаких впечатлений не было, это было обозначено как «отсутствие опыта». Это позволило обеспечить сопоставимость различных исследований.
Предварительный анализ подтвердил давно обсуждаемый, но редко проверяемый на больших выборках факт: фаза REM остается наиболее "насыщенным" этапом сна с точки зрения сновидений. Чем глубже сон, тем реже участники сообщали о сновидениях, однако даже в самой глубокой фазе N3 они иногда возникали.
Используя алгоритм, оценивающий вероятностное распределение состояний мозга, ученые обнаружили, что перед пробуждениями с отчетом о сне мозг чаще переходил в промежуточное "полубодрствующее" состояние: активность начинала напоминать состояние бодрствования. Это указывает на существование гибридных режимов работы мозга.
Кроме того, команда попыталась предсказать наличие сна на основе сигнала ЭЭГ за 30 секунд до пробуждения. Алгоритмы машинного обучения смогли отличить "опыт" от "отсутствия опыта" с точностью, превышающей случайное угадывание. Особенно хорошо предсказания работали в фазе REM, что подтверждает наличие объективных маркеров сновидений в электрической активности мозга. В будущем такие методы могут позволить фиксировать моменты возникновения сновидений в реальном времени, не нарушая сон человека.
Создатели архива подчеркивают, что проведенный анализ – лишь демонстрация возможностей данного ресурса. Для проведения более глубоких исследований потребуются еще большие объемы данных. База будет пополняться новыми работами, что позволит впервые приблизиться к количественному изучению сновидений и понять, как именно мозг создает внутренний мир сна, и что это может рассказать о природе сознания.
Итоги работы опубликованы в журнале Nature Communications
Изображение: фрипик
