Що бачать тварини уві сні?
Очевидно, что братья наши меньшие впадают в состояние сне, но снятся ли им сны и что они видят, пока спят, – давайте разбираться!
К сожалению, мы не можем спросить животных, видят ли они сны, но, по крайней мере, можем констатировать: у нас есть свидетельства того, что это вполне возможно. Существуют два метода, используемых учеными для решения этой, казалось бы, невыполнимой задачи. Первый метод –наблюдение за физическим поведением животных во время различных фаз цикла "сон-бодрствование". Второй – выяснить, работает ли их мозг в состоянии сна аналогично тому, как в этом состоянии функционирует наш мозг.
История того, как вырабатывались методы, позволяющие заглянуть в сознание спящих животных, берет свое начало в 1960-х годах. Тогда в медицинских журналах стали появляться разрозненные материалы, описывающие людей, совершающих во сне различные движения. Это было любопытно, поскольку во время REM-фазы сна (от англ. REM – rapid eye movement, "быстрые движения глаз", фаза быстрого сна) наши мышцы, как правило, парализованы.
Исследователи поняли, что введение животных в похожее состояние поможет выяснить, видят ли они сны и какие. В 1965 году французские ученые Жуве и Делорм обнаружили, что удаление у кошки части ствола головного мозга, называемой варолиевым мостом, предотвращает обездвиживание мышц во время REM-фазы. Исследователи назвали это состояние "REM без атонии" или REM-A. Вместо того чтобы лежать во сне неподвижно, кошки бродили и агрессивно себя вели.
По мнению ветеринара-невролога Адриана Моррисона, написавшего отзыв на упомянутое исследование французов, кошки в состоянии REM-A двигают головой, словно реагируя на возбудитель. Некоторые кошки демонстрируют поведение, идентичное поведению хищника, нападающего на добычу, как если бы они в своих снах охотились на мышей. Похожая активность в состоянии сна была замечена и у собак.
Впрочем, наблюдения за движениями спящих – не единственный способ заглянуть в их сны. Сегодня исследователи могут изучить электрические и химические процессы, происходящие в клетках головного мозга животных, не нанося им никакого вреда.
В 2007 году ученые из Массачусетского технологического института Кенуэй Луис и Мэтью Уилсон записали активность нейронов в той части головного мозга крысы, которая именуется гиппокамп. Гиппокамп принимает участие в механизмах формирования эмоций и консолидации памяти. Сначала ученые записали активность этих клеток мозга, пока крысы бегали по лабиринту. Затем они обратили внимание на активность тех самых нейронов, когда крысы спали. Луис и Уилсон обнаружили, что схемы возбуждения нейронов в процессе бега и во время REM-фазы очень похожи. Иными словами, складывалось впечатление, что во сне крысы мысленно бегают по лабиринту. Результаты были настолько очевидны, что исследователи смогли сделать вывод о точном местоположении крыс в их мысленных лабиринтах и спроецировать эти места на реальные точки в реальном лабиринте.
Биологи из Чикагского университета Эмиш Дэйв и Дэниел Марголиаш изучали мозг зебровых амадин и обнаружили нечто подобное. Песни этих представителей семейства вьюрковых ткачиков, весьма популярных у любителей птиц, не заложены им в голову с рождения, свои мелодии им приходится разучивать. Когда амадины бодрствуют, нейроны в части их переднего мозга, называемые robutus archistriatalis, возбуждаются, реагируя на отдельные ноты песен. Опираясь на шаблон "запуска" этих нейронов, исследователи научились определять, какая нота была спета. Через какое-то время, систематизировав электрические модели происходящего в этих нейронах, Дэйв и Марголиаш смогли реконструировать всю песню целиком от начала до конца.
Позже, когда птицы засыпали, Дэйв и Марголиаш снова исследовали электрическую активность в той же части их мозга. Возбуждение нейронов не было совершенно случайным. Напротив, они активировались по порядку, словно птица громко, нота за нотой, пропевала свою песню. Получается, во сне зебровые амадины репетировали песни.
Можно ли на самом деле поведение спящих кошек в научных экспериментах определить как то, что они видят сны? Существует ли у крыс субъективное осознание того, что они мысленно бегают по своим лабиринтам, находясь в состоянии сна? Догадываются ли певчие птицы, что они поют во сне? На эти вопросы так же трудно ответить, как и на другие, связанные с сознанием. Все слишком неоднозначно.
Даже мы, люди, далеко не всегда понимаем во сне, что спим, – но это выясняется, как только мы просыпаемся. Помнят ли зебровые амадины свои сны как сны, когда пробуждаются? Способны ли они отличить реальный мир от мира, существующего в снах?
С изрядной долей уверенности можно сказать, что физиологические и поведенческие особенности сновидений человека наблюдаются также у кошек, крыс, птиц и других животных. Однако каково это в действительности – видеть сны, если вы не человек? Пока по-прежнему загадка.