SiNAPSA, nedelja, 24. junij 2018

eSiNAPSA

Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence

Sanje skozi prizmo kognitivne nevroznanosti: teorije, ki so tlakovale pot današnjemu raziskovanju sanj

Sara Fabjan

Skoraj vsaka knjiga, članek in komentar, ki govori o sanjah, se začne nekako takole: “Sanjamo vsako noč. Zakaj sanjamo in kaj je funkcija naših sanj pa sta vprašanji, s katerima se že stoletja ubadamo, a vendar odgovora še zmeraj nimamo.” A mnogoštevilne prepreke pri preučevanju sanj vseeno niso ustavile vneme raziskovalcev po preučevanju tega fenomena. V tem prispevku bomo podrobneje predstavili štiri teorije sanj, ki poskušajo odgovoriti na zgornji vprašanji iz kognitivno nevroznanstvenega vidika.

Odkritje REM faze spanja

Leta 1953 se zgodi pomemben mejnik v raziskovanju sanj, ko Aserinsky in Kleitman odkrijeta REM fazo spanja. REM faza spanja zajema precejšnjo možgansko aktivacijo, pojavlja se v 90-minutnih intervalih in skupaj sestavlja približno 20% spanja. Na noč se zvrsti od 4 do 6 ciklov, REM faza pa se daljša proti koncu noči. Kratica REM pomeni rapid eye movement oz. hitro premikanje oči, kar je ena od značilnosti te faze, poleg blokiranih senzoričnih in motoričnih informacij, ki prihajajo v in iz telesa 1.

V začetku odkritja REM faze se je uveljavilo enačenje REM faze spanja in fenomena sanjanja, saj se je večina sanj pojavljala ravno med REM. Sedaj pa večina raziskovalcev priznava, da sta REM faza in izkušnja sanjanja sicer velikokrat korelirana, ne predstavljata pa istega fenomena in tudi nimata popolnoma istih nevroloških mehanizmov 2. Raziskovalci poročajo, da udeleženec zbujen iz REM faze spanja ne bo nujno poročal o sanjski izkušnji, prav tako nekateri udeleženci poročajo o sanjah izven REM faze spanja 3. Dandanes si raziskovalci delijo mnenje, da se lahko REM faza odvija brez sanjanja in da se sanjanje lahko pojavlja brez hkratne REM faze 2. Avtor Hartman 1 dobro povzame, da je REM spanje trenutno sicer še zmeraj najboljši, ni pa edini prostor za iskanje sanj.

Aktivacijsko-sintezna teorija

Aktivacijsko-sintezna teorija pravi, da se sanje kot psihološki proces odvijajo sočasno z REM fazo spanja. Tako določene formalne lastnosti sanjske izkušnje povežejo z določeno organizacijsko strukturo možganov med sanjanjem. Sanje torej po tej teoriji izhajajo iz fizioloških procesov, ki se dogajajo v možganih, ti fiziološki procesi pa determinirajo in oblikujejo pojavnost in značilnosti sanjanja 4.

Kot govori že ime teorije, naj bi pri nastanku sanj obstajala dva procesa: aktivacija in sinteza.
1. AKTIVACIJA: Med sanjanjem možgani generirajo svoje informacije preko nevronskega mehanizma v možganskem deblu oziroma v strukturi, ki se imenuje pons. Ta proces generiranja informacij ustreza aktivaciji.
2. SINTEZA: Neokorteks (obe hemisferi) in limbične strukture procesirajo informacije iz možganskega debla in jih poskušajo povezati oz. narediti sintezo na način, da tvorijo čim bolj koherentne podobe in zgodbe iz vseh (nepovezanih) informacij. To naj bi pojasnjevalo toliko nekonsistentnosti, bizarnih elementov in popačenj, ki so značilne za sanje. Nenavadni vidiki sanjskega doživljanja so po tej teoriji rezultat mehanizmov možganskega delovanja med spanjem.

Teorija spominske konsolidacije

Kmalu po odkritju REM faze spanja se je pojavila ideja, da obstaja vez med REM fazo spanja in učenjem. Tako so raziskovalci pričeli razmišljati, ali morda med sanjanjem poteka spominska konsolidacija 5.

Spominska konsolidacija je proces, ki pretvori nove in sprva labilne spomine, ki smo jih vkodirali v budnem stanju, v bolj stabilne reprezentacije, ki postanejo integrirane v mrežo dosedanjih dolgoročnih spominov. Zdi se, da se to dogaja najbolj učinkovito med spanjem, ker se konsolidacija odvija ločeno od vkodiranja 5.

REM faza naj bi tudi povečala procesiranje čustvenih spominov. Povečan je namreč priklic čustveno pomembnih spominov po periodah spanja z veliko REM. REM naj bi koristil tudi konsolidaciji proceduralnega spomina (spomin za kako, npr. kako voziti kolo)5.

Novejše študije ugotavljajo, da lahko tudi vmesne faze spanja spodbujajo spominsko konsolidacijo in opozarjajo, da najbrž ni posamezna faza tista, ki konsolidira spomin, ampak nevrofiziološki mehanizmi, ki so vpleteni v vse te faze 5.

Teorija obratnega učenja

V možganih ves čas nastajajo nove povezave in spremembe v že obstoječih shemah, ker jih preoblikujemo z novimi izkušnjami. Avtorji teorije obratnega učenja pravijo, da zato nujno potrebujemo nek mehanizem, ki odstranjuje parazitske oziroma nepomembne povezave 6.

Glede nevrološkega mehanizma sanj se strinjajo z aktivacijsko-sintezno teorijo, da možgansko deblo bolj ali manj naključno stimulira neokorteks in limbične strukture. Vendar naj bi možgansko deblo imelo tendenco, da vzburja neprimerno (zastarelo, nepomembno, odvečno itd.) aktivnost v možganih, še posebej naključni šum in ne visoko strukturirane signale 6.

Obratno učenje (ang. reverse learning) naj bi bil mehanizem, ki preoblikuje povezave v korteksu (npr. s spremembo moči individualnih sinaps) na način, da bo njihov pojav v prihodnje manj možen. Če morajo biti sinapse ojačane, da se nečesa spomnimo, pri obratnem učenju te sinapse oslabijo. Avtorja teorije povzameta vlogo sanj v citatu: »Sanjamo zato, da pozabimo.« (6 str. 112). V sanjah naj bi se torej prožile tiste povezave med sinapsami, ki jih želimo pozabiti. Vsebina sanj zaradi mehanizma obratnega učenja torej ni samo pozabljena, ampak od-učena, rezultat tega pa je, da se manj verjetno pojavi v prihodnosti 6.

Informacijsko procesna teorija

Avtorji informacijsko procesne teorije govorijo o tem, da so sanje morda del večnivojskega sistema učenja in reprocesiranja spominov, pri čemer so sanje zavestna manifestacija teh procesov 7.

Fiziološke spremembe, ki se dogajajo v možganih v REM fazi spanja, avtorjem nakazujejo, da so možgani v tej fazi bolj vpleteni v procesiranje asociacijskih spominov kot v konsolidacijo nedavnih spominskih sledi. Povečano procesiranje asociacijskih spominov v REM lahko na nek način pojasni značilnosti mnogih sanj (bizarnost in velika asociativnost) 7.

Čustva naj bi imela glavno vlogo pri delovanju možganov med sanjami. V REM fazi ima amigdala glavno vlogo pri aktivaciji medialnih prefrontalnih kortikalnih struktur, ki so vpleteni v regulacijo čustev. V tem stanju so torej možgani nagnjeni k čustvenemu procesiranju. Potekal naj bi vzajemen proces: čustva naj bi krepila REM fazo spanja in REM naj bi fascilitiral ohranitev spominov s čustveno vsebino. V sanjah pa je zmanjšan vpliv dorzolateralnega prefrontalnega korteksa (DLPFC), ki je povezan z višjimi kognitivnimi funkcijami, zato naj bi imeli zmanjšano možnost razmišljanja o tem, da je nekaj bizarno oziroma čudno 7.

Nazaj na začetek (?)

Če se sedaj vrnemo na začetek, ko smo se vprašali o vzroku in funkciji sanj, lahko kaj hitro ugotovimo, da so kognitivno nevroznanstvene študije sanj dodale veliko podrobnosti nevrofiziologiji in biologiji REM faze spanja, vendar nam niso povedale veliko o samem sanjanju. Nekateri avtorji1 jim očitajo, da so preprosto obupale nad iskanjem funkcije sanj. Sanje so zanje zgolj epifenomen oziroma naključni šum, ki ga povzročajo možgani med tem, ko se v REM fazi opravljajo mnoge nevrofiziološke funkcije.

    ___
  1. Hartmann, E. (2010). The nature and functions of dreaming. Oxford University Press. 

  2. Solms, M. (2000). Dreaming and REM sleep are controlled by different brain mechanisms. Behavioral and Brain Sciences, 23(6), 843-850. 

  3. Hobson, J. A. (1988). The dreaming brain. Basic Books. 

  4. Hobson, J. A. in McCarley, R. (1977). The brain as a dream state generator: an activation-synthesis hypothesis of the dream process. The American Journal of Psychiatry, 134, 1335-1348. 

  5. Diekelmann, S., in Born, J. (2010). The memory function of sleep. Nature Reviews Neuroscience, 11(2), 114. 

  6. Crick, F. in Mitchison, G. (1983). The function of dream sleep. Nature, 304(5922), 111-114. 

  7. Stickgold, R., Hobson, J. A., Fosse, R. in Fosse, M. (2001). Sleep, learning, and dreams: off-line memory reprocessing. Science, 294(5544), 1052-1057. 

Sara Fabjan,
dipl.psih., študentka kognitivne znanosti