Seperti pulau-pulau yang keluar dari permukaan laut yang halus, mimpi menidurkan tidur kita dengan episod kesedaran yang tidak koheren. Di mana pemikiran ini muncul di otak yang sedang tidur - persoalan ini telah lama menyusahkan para saintis dan ahli falsafah. Selama beberapa dekad, saintis mengaitkan mimpi dengan Rapid Eye Movement (REM), ketika otak yang berehat secara paradoks menghasilkan gelombang otak frekuensi tinggi yang sangat mirip dengan yang dilahirkan semasa terjaga.
Namun kita melihat impian bukan hanya semasa REM. Beberapa kajian yang pelik telah menemui tanda-tanda bermimpi semasa tidur bukan REM, di mana aktiviti gelombang perlahan berlaku di otak - kebalikan dari keadaan sedar, aktif, sedar. Oleh itu, berkat penyelidikan yang diterbitkan dalam Nature Neurosciece, kami nampaknya mulai mencari jawaban untuk dilema jahat.
Dengan memantau gelombang otak sukarelawan tidur dengan teliti, sekumpulan saintis dari University of Wisconsin menunjukkan "tempat panas" tempatan di otak yang diaktifkan ketika kita tidur, tanpa mengira fasa tidur orang itu.
"Anda sebenarnya dapat mengenal pasti tanda tangan otak yang sedang tidur," kata penulis kajian Dr. Francesca Siclari.
Lebih-lebih lagi, dengan menggunakan algoritma yang dikembangkan berdasarkan pemerhatiannya, sekumpulan saintis dapat meramalkan dengan tepat ketika seseorang tidur, dengan ketepatan 90%, dan banyak lagi …
… dan inilah yang paling menarik …
… Untuk menganalisis kandungan impian secara kasar.
"Kami mendapati bahawa otak yang sedang tidur dan otak yang bangun dapat lebih mirip daripada yang dibayangkan," kata Siclari.
Video promosi:
Penyelidikan ini bukan sahaja membuka pintu pemodelan impian untuk terapi PTSD, tetapi juga dapat membantu para saintis mencari petunjuk mengenai misteri kesedaran.
"Kepentingan artikel ini sangat mengagumkan," kata Dr Mark Blagrov dari Swansea University di Wales, yang tidak terlibat dalam kajian ini.
Anatomi Tidur
Semasa kitaran tidur malam penuh, kita melalui pelbagai peringkat yang dicirikan oleh corak otak yang khas. Para saintis sering menggunakan EEG untuk menangkap setiap tahap tidur dengan tepat, yang melibatkan meletakkan 256 elektrod pada tengkorak seseorang dan kemudian mengesan bilangan dan ukuran gelombang otak pada frekuensi yang berbeza.
Ketika kita tertidur, otak kita menunjukkan aktiviti frekuensi rendah yang bergerak ke seluruh permukaan. Gelombang ini memberi isyarat bahawa neuron berada dalam "keadaan tenang" dan tidak dapat berkomunikasi antara kawasan otak - oleh itu aktiviti frekuensi rendah sering dikaitkan dengan kehilangan kesedaran.
Fluktuasi perlahan dalam tidur bukan REM akhirnya diterjemahkan ke dalam aktiviti frekuensi tinggi, menandakan peralihan ke pergerakan mata yang cepat. Fasa tidur ini sering dikaitkan dengan impian yang jelas - dan hubungan ini sangat mendalam dalam penyelidikan tidur sehingga kes tidur RHD tanpa mimpi atau tidur bukan REM sering diabaikan sebagai keanehan.
Ternyata kejadian aneh ini mengisyaratkan kepada kita bahawa pemahaman kita tentang neurobiologi tidur tidak lengkap.
Penangkap impian
Untuk mempertimbangkan semula keputusan paradoks ini, Siclari dan pasukannya memantau aktiviti otak 32 sukarelawan menggunakan EEG dan membangunkannya pada waktu malam secara berkala. Para saintis kemudian bertanya kepada peserta yang mengantuk jika mereka mengimpikan sesuatu, dan jika demikian, apa sebenarnya yang mereka impikan. Secara keseluruhan, ini berlaku 200 kali setiap malam.
Tetapi daripada melihat perubahan aktiviti global yang berkaitan dengan tidur, para saintis terkejut ketika mendapati kawasan otak di bahagian belakang kepala yang secara dinamis mengalihkan aktivitinya berdasarkan mimpi yang baru muncul.
Mimpi dikaitkan dengan penurunan gelombang frekuensi rendah di "zon panas" dan dengan peningkatan gelombang frekuensi tinggi, yang mencerminkan kadar pengaktifan saraf dan aktiviti otak yang tinggi. Itu adalah sejenis kebangkitan, tidak bergantung pada tahap tidur atau aktiviti otak umum.
"Semua petunjuk adalah pengaktifan otak yang sangat terhad dan jelas diperlukan untuk menghasilkan pengalaman yang sedar," kata Siclari. "Hingga kini, kami berpendapat bahawa kawasan otak yang besar mesti diaktifkan untuk menghasilkan pengalaman yang sedar."
Masuk akal bahawa zon panas menghubungkan ke tindakan semasa tidur. Karya sebelumnya menunjukkan bahawa merangsang kawasan otak ini dengan elektrod dapat mewujudkan perasaan berada di dunia yang selari. Zon panas ini juga mengandungi kawasan yang menyatukan maklumat deria untuk membina model maya dunia di sekeliling kita. Simulasi semacam ini meletakkan asas bagi banyak dunia khayalan kita, dan zon panas ini sangat sesuai untuk ini,”kata penulis.
Sekiranya zon panas aktif sebenarnya adalah "tanda tangan tidur," aktivitinya harus dapat mengetahui apakah seseorang sedang tidur pada waktu tertentu. Penulis membuat algoritma berdasarkan hasilnya dan menguji ketepatannya pada kumpulan orang tertentu.
"Kami membangunkannya setiap kali algoritma memberitahu kami bahawa mereka tidur, 84 kali secara keseluruhan," tulis para penyelidik.
Secara keseluruhan, algoritma ini menunjukkan ketepatan 90 peratus dalam menganalisis kehadiran tidur - walaupun dalam keadaan di mana para peserta tidak mengingati isi impian mereka, tetapi yakin bahawa mereka sedang tidur.
Membaca impian
Oleh kerana zon panas mengandungi kawasan yang memproses maklumat visual, para saintis tertanya-tanya apakah mungkin untuk mengakses kandungan impian subjek menggunakan bacaan EEG.
Mimpi boleh menjadi nyata, dengan peristiwa yang berlaku, atau sepenuhnya abstrak, seperti fantasi bebas, kata para saintis. Wajah, tempat, pergerakan dan pertuturan adalah komponen mimpi yang biasa diproses oleh kawasan zon panas yang mudah dikenali, oleh itu para penyelidik memutuskan untuk memberi tumpuan kepada aspek-aspek ini.
Hebatnya, para sukarelawan yang melaporkan apa yang mereka katakan dalam mimpi menunjukkan aktiviti di kawasan otak yang bertanggungjawab untuk bersuara; dan mereka yang mengimpikan orang menunjukkan aktiviti di pusat pengenalan wajah.
"Ini menunjukkan bahawa mimpi menggunakan semua kawasan otak yang sama sebagai pengalaman sedar ketika bangun untuk kandungan tertentu," kata Siclari, sambil menyatakan bahawa penyelidikan sebelumnya hanya dapat menunjukkan ini di "zon senja," peralihan antara tidur dan terjaga.
Akhirnya, para saintis berminat dengan apa yang berlaku ketika kita tidur, tetapi tidak ingat perinciannya. Ternyata keadaan aneh ini mempunyai tanda tangan EEG yang terpisah: menghafal perincian tidur dikaitkan dengan ledakan aktiviti frekuensi tinggi di kawasan anterior otak.
Soalan yang menarik timbul, misalnya, adalah lobus frontal otak yang bertanggungjawab untuk bermimpi jernih, keadaan istimewa ketika orang memahami bahawa mereka sedang tidur dan dapat mengubah isi tidur.
Kehidupan yang menyedarkan
Para saintis belum dapat menjelaskan apa yang mengaktifkan zon panas semasa tidur, tetapi jawapannya dapat memberitahu kita jika tidur mempunyai tujuan biologi, misalnya, memproses kenangan menjadi konsep besar dunia.
Memetakan aktiviti otak yang tidur juga boleh membawa kepada cara untuk memanipulasi impian kita secara langsung dengan menggunakan prosedur yang tidak invasif seperti rangsangan transkranial. Induksi tidur dapat membantu orang yang mengalami insomnia, dan mengganggu tidur yang terganggu dapat membantu pesakit PTSD mendapatkan tidur yang lebih baik.
Giulo Tononi, pengarang utama kajian ini, percaya bahawa implikasi kajian ini melebihi tidur.
“Kami dapat membandingkan bagaimana otak tidur dengan otak yang bangun. Penyelidikan ini dapat menjadi model yang berharga untuk kajian kesadaran,”katanya.
ILYA KHEL
