Massimo Scanziani lánya kiskorában gyakran figyelte, ahogy a szemei mozognak a szemhéja alatt, miközben alszik. Ezek a gyors szemmozgások (vagy REM-ek) annyira nyilvánvalónak tűntek, mondja Scanziani, hogy nehéz elhinni, mindössze hét évtizede írták le őket először. Eugene Aserinsky és Nathaniel Kleitman 1953-ban azonosították az alvás különleges fázisát, amikor az idegsejtek igen aktívak, a szemek pedig csukva vannak ugyan, de ide-oda mozognak. Ebben a fázisban, amelyet ma REM-alvásnak, vagyis az alvás gyors szemmozgásos szakaszának nevezünk, emberként hajlamosak vagyunk élénk álmokat látni. Kleitman úgy vélte, hogy a szemmozgások talán azt tükrözik, az álmodó hová és mit néz az álomvilágban.
Egérálmok
Az 1950-es és 1960-as években több kutató is vizsgálta ezt a „pásztázási hipotézis” nevű elképzelést. Például alvó önkénteseket ébresztettek fel, amikor megrándult a szemük, és megkérdezték tőlük, hogy miről álmodtak. Kevéssé meglepő módon ezek a nem éppen kifinomult módszerek nem hoztak igazán használható eredményeket. De az alternatív magyarázatok ellenére, vagyis például hogy a szemmozgások a szem lubrikálásához fontosak, vagy hogy véletlenszerű agyi aktivitásból erednek, a pásztázási hipotézis még napjainkban is népszerű. Talán nem ok nélkül: egy elmés, egerekkel végzett kísérlet révén Scanziani és kollégája, Yuta Senzai, a Kaliforniai Egyetem idegkutatói elmondásuk szerint sikeresen igazolták, hogy a szemmozgások valóban egy belső álomvilághoz köthetők.
Amikor egy egér mozog, az agyában lévő idegsejtek egy csoportja belső iránytűként működve követi a fej irányát. A neuronok egy része akkor aktiválódik, amikor az egér balra fordul, más idegsejtek pedig akkor lépnek működésbe, amikor jobbra. Az egér agyi aktivitását elemezve a szakértők meg tudják mondani, hogy merre néz az állat anélkül, hogy látnák a rágcsáló tényleges mozgását. REM-alvás közben pedig a fej mozgásának irányát jelző sejtek érdekes módon akkor is működnek, amikor az egér maga nem változtat helyet.
Ezek a sejtek pedig pontosan úgy viselkednek alvás közben is, mintha az egér felfedezőútra indulna.
Scanziani és Senzai úgy vélték, hogy a kérdéses neuronok aktivitását beültetett elektródákkal rögzítve meg tudják állapítani, hogy az alvó egerek merre néznek az álomvilágban, hasonlóan az éber egerekhez. Ezt követően kimutatták, hogy a kérdéses belső iránytű jelei megegyeznek a rágcsálók szemének mozgásával, amit egerek kissé nyitott szemmel való alvása miatt könnyű követni. Amikor egy egér álmában „mozgatja” a fejét az ideig aktivitás alapján, a szemei ugyanabba az irányba mozdulnak, ugyanolyan mértékben és ugyanabban a pillanatban, mint az álombeli fejmozgások.
„Az egerek álmukban minden bizonnyal felfedezik a környezetüket” – mondja Scanziani. „Mozgó szemüket figyelve pedig mi is betekintést nyerhetünk az álmodó agyba.”
Az eredmények arra utalnak, hogy az egerek álmaikban figyelik az előttük kibontakozó eseményeket, és aktívan, szándékosan és dinamikusan lépnek kapcsolatba az álombeli környezettel, mondja David Peña-Guzmán, a San Francisco Állami Egyetem filozófusa, a When Animals Dream című könyv szerzője. Sok filozófus ezt a tudat egyértelmű jelének tekinti, folytatja a szakértő.
Agyi kalibrálás
Ugyanakkor nem minden alváskutatók van azonban meggyőződve arról, hogy Scanziani és Senzai azt mutatták ki, amit szerintük kimutattak. Sara Aton, a Michigani Egyetem idegkutatója szerint a fej és a szem mozgása olyan szorosan összekapcsolódik, amikor az egerek (és az emberek) ébren vannak, hogy nem várhatjuk, hogy alvás közben hirtelen függetlenednek. Az, hogy továbbra is összekapcsolódó a mozgásuk, nem árulkodik arról, hogy az egerek tényleg érzékelik-e az álomvilágot, illetve bámészkodnak-e abban. „Ezt egyszerűen nem lehet kiolvasni az agyból” – mondja Aton. Ezzel Mark Blumberg, az Iowai Egyetem idegkutatója is egyetért: „Az álmokkal való kapcsolat erőltetése túlzás” – mondja.
„Scanziani és Senzai azt állítják, hogy beleláttak az álmok virtuális világába, de ezt nem tették meg – és nem is képesek megtenni.”
Scanziani szerint ugyanakkor a vita jelentős részben szemantikai. Mondhatnám, hogy az agy különböző részeinek REM során fellépő összehangolt aktivitását vizsgáltuk, amely nagyon hasonlít az ébrenléti állapotra. De nevezhetem ezt egyszerűen álmodásnak is” – mondja. Blumberg ugyanakkor úgy véli, hogy ez az azonosítás nem feltétlenül helytálló, és a REM szerepe sok szempontból a mai napig nem tisztázott az alvásban.
A szakértő elmondása szerint, amikor a szemek ebben a REM-ben mozognak, más testrészek is megrándulnak, beleértve a végtagokat és a bajuszszőröket. Ezek a mozgások inkább arra jelentenek bizonyítékot, hogy álmok átszivárognak a valóságba – például amikor az alvó kutyák a képzeletbeli nyulakat kergetnek, és a valóságban is mozog a lábuk. És az is lehet, hogy valami sokkal egyszerűbb magyarázat van a jelenségekre.
Blumberg úgy véli, hogy az agy a REM-et elsősorban a test tesztelésére használja.
Az izmokat irányító neuronokat próbálgatja, rángásokat keltve az izmokban, és közben összegyűjti a mozgó végtagok érzékszervi információit.
Azáltal, hogy nyugalmi időszakban teszteli ezeket a kapcsolatokat, finomítani és kalibrálni tudja a hálózatot, hogy az éber káosz idején hatékonyabban működjön az idegrendszer. Ezen nézet szerint a REM-fázisbeli mozgásoknak egyáltalán nincs körük az álmokhoz. Ezek az agy munkájának eredményeként jönnek létre, amely igyekszik még hatékonyabban irányítani a testet.
Utóbbi magyarázat jobban passzol a REM-alvás azon aspektusaihoz, amelyek nem illeszkednek könnyen a pásztázási hipotézishez.
Ilyen például, hogy a vakon született emberek is mozgatják a szemüket alvás közben, annak ellenére, hogy nem álmodnak vizuális álmokat, és nyilvánvalóan nem nézelődnek.
Ilyen furcsaság az is, hogy a REM az újszülötteknél a leghosszabb, az egereknél és más emlősöknél egyaránt, ráadásul különösen hosszú a magatehetetlen újszülötteket világra hozó fajok kicsinyeinél. Vagyis azoknál az egyedeknél, akik agyának a legtöbb időre van szüksége ahhoz, hogy a testtel megbirkózzon. Ha a szemmozgás az álmokhoz kapcsolódna, miért mozognak annyit az újszülöttek, amikor még alig van miről álmodniuk, teszi fel a kérdést Blumberg.
***
A REM-alvást felfedezése óta összefüggésbe hozzák az álmokkal (bár a REM alváson kívül is álmodunk). És az álmok érdekességük miatt a REM megértésére tett kísérletek középpontjába kerültek. De mi van akkor, ha nem ez a fő funkciója a szakasznak? Scanziani szerint az álmok azért keletkeznek, mert az agy egy hosszú nap után újrajátssza az emlékeket, hogy jobban rendszerezze a tanultakat, illetve lehetőségeket mérlegel, hogy ébrenlétünk során jobb előrejelzéseket tudjunk tenni a történésekkel kapcsolatban.
Ez ugyanakkor sok szempontból rokonítható a tesztelési hipotézissel, csak jelen esetben az agy csak a magán belüli kapcsolatokat teszteli, nem pedig a test többi részével való kapcsolatokat. A REM, az álmok és szemmozgások összekapcsolása kétségkívül izgalmas lehetőség, de legalább ilyen érdekes lehet a két látszólag eltérő hipotézis esetleges összekötése is. Lehetséges, hogy ezek a folyamatosan újrakalibrálódó agy ugyanazon hasonló írják le, csak más nézőpontból?
