• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15 июля
Сергей Васильев
1 486

Сон связали с измененным восприятием звуков

5.1

Ослабление обработки звуковых сигналов «сверху вниз» — от высших областей мозга к низшим — может служить индикатором бессознательного состояния.

©USAF, J.M. Eddins Jr.

Во время сна мозг продолжает воспринимать и обрабатывать информацию, но делает это в корне иначе, чем при бодрствовании. Возможно, именно эти различия лежат в основе феномена сознания. На это указали и уникальные эксперименты, проведенные в Тель-Авивском университете. Отслеживая активность отдельных нейронов, ученые обнаружили, что мозг спящего воспринимает звуки как обычно, однако высших его областей они не достигают. Об этом рассказывается в статье, опубликованной в журнале Nature Neuroscience.

Чтобы наблюдать активность нейронов головного мозга с высоким разрешением, к ним надо подвести тонкие электроды, что требует небезопасного хирургического вмешательства. Разумеется, ради «научного интереса» такую операцию не проводят, поэтому ученые часто обращаются к помощи людей, которым она назначается по медицинским показаниям. Имплантацию электродов проводят больным эпилепсией, если снять приступы другими способами не удается. С такими добровольцами экспериментировали Юваль Нир (Yuval Nir) и его коллеги.

Они отслеживали активность мозга у 13 добровольцев с тяжелой эпилепсией, которым ранее были имплантированы электроды, во время сна — как полноценного ночного, так и краткого дневного, — и в разные его фазы. Осторожные эксперименты продолжались восемь лет, пока авторы работы набирали данные об активности примерно 700 отдельных нейронов в ответ на звуки, которые проигрывались спящим. Эта активность сопоставлялась с записями, сделанными в периоды бодрствования добровольцев.

«Мы были удивлены, обнаружив, что реакция мозга во сне оказалась намного сильнее и богаче, нежели ожидалось, — говорит Ханна Хайят (Hanna Hayat), один из авторов работы. — Более того, этот яркий ответ распространялся на разные регионы коры. Сила его была такой же, как при бодрствовании, за одним важным исключением: уровень активности альфа-бета волн».

Напомним, в электрической активности головного мозга выделяют колебания, характерные для разных его состояний. Бета-волны связаны с обычным бодрствованием, при котором мы наблюдаем и действуем; альфа-волны — с расслабленностью и покоем, гамма-волны — с сосредоточенным решением задач. Все они отражают сознательное бодрствующее состояние, при котором в мозге идет двунаправленная обработка сенсорной информации.

Помимо движения сигналов «снизу вверх», от рецепторов к высшим областям мозга, существует поток «сверху вниз». Высшие области, опираясь на прошлый опыт и контекст происходящего, модулируют работу низших, помогая им выделять важные детали и отбрасывать несущественные. Когда мозг проявляет подобную активность, гамма-волны усиливаются, а альфа- и бета-, наоборот, ослабевают. Подобная десинхронизация отмечена при внимательной обработке мозгом сенсорных стимулов.

Новые эксперименты показали, что во сне десинхронизация резко ослабевает. Интенсивность гамма-волн, создаваемых звуковым стимулом, остается довольно высокой, однако альфа- и бета- почти не реагируют на него. Такая разница резко отличает бодрствование от сна. По-видимому, она показывает, что звуковые сигналы продолжают поступать и обрабатываться мозгом, но не достигают высших областей коры и не попадают в сознание.

Авторы работы замечают, что прежде подобный эффект был продемонстрирован у людей под анестезией. Возможно, он позволит лучше разобраться в природе сознания. Кроме того, ученые считают, что уровень десинхронизации мозговых волн в ответ на звуковые стимулы когда-нибудь будет использоваться в качестве измеримого индикатора «уровня сознания» — например, при той же анестезии во время хирургических операций.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 14:02
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

Позавчера, 14:54
Сергей Васильев

Крошечные маячки помогли ученым следовать за мигрирующими насекомыми в небольшом самолете, показав, что те уверенно ориентируются в пространстве, перелетая на тысячи километров.

12 августа
Ольга Иванова

Исследование американских нейробиологов на грызунах показало, что повышенный уровень тестостерона способствует не только агрессивному, но и просоциальному поведению.

Вчера, 14:02
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

12 августа
Василий Парфенов

В конце июля многие СМИ опубликовали новости с заголовками вида «Земля стала вращаться быстрее — и ученые не знают почему». К концу первой недели августа тема добралась и до русскоязычного сегмента Сети. На поверку этот инфоповод пусть и без негативных последствий, но демонстрирует основные пороки современной (не только научно-популярной) журналистики. Рассказываем, как в действительности изменяется скорость вращения нашей планеты, насколько хорошо известны причины таких осцилляций, а также почему ученые никогда ничего не знают наверняка (и это нормально).

12 августа
Ольга Иванова

Исследование американских нейробиологов на грызунах показало, что повышенный уровень тестостерона способствует не только агрессивному, но и просоциальному поведению.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: