Що сниться тваринам?

кішка

Якщо тваринам, як і нам, сняться сни, то куди відносять сновидіння братів менших наших менших? Джейсон Голдмен шукає способи заглянути у свідомість сплячих кішок, птахів та інших живих істот.

"Помічено, що майже всі інші тварини - водяні, повітряні або наземні - цілком очевидно впадають у стан сну", - писав Арістотель у своєму трактаті "Про сон і неспання". Але чи бачать "інші тварини" сни?

Щодо цього у грецького філософа також була своя думка. В "Історії тварин" він писав: "Сни бачать не тільки люди, а й коні, собаки, бики, а крім них - вівці, кози і весь рід живородних чотириногих. Це доводиться тим, що собаки гавкають під час сну". Можливо, його методам дослідження бракує глибини, але цілком імовірно, що Арістотель не надто далекий від істини.

Зрозуміло, ми не можемо спитати у тварин, чи бачать вони сни, але ми, принаймні, можемо констатувати: у нас є свідчення того, що це цілком можливо. Існують два методи, що використовуються науковцями для вирішення цього, здавалося б, нездійсненного завдання. Перший метод - це спостереження за фізичною поведінкою тварин під час різних фаз циклу "сон-неспання". Другий - з'ясувати, чи працює їхній мозок в стані сну аналогічно тому, як в цьому стані функціонує наш мозок.

Історія про те, як вироблялися методи, які дозволяють зазирнути у свідомість сплячих тварин, бере свій початок у 1960-х роках. Тоді в медичних журналах стали з'являтися розрізнені матеріали, які описують людей, що здійснюють у сні різні рухи. Це було цікаво, оскільки під час так званої REM-фази сну (від англ. REM - rapid eye movement, "швидкі рухи очей"), яку ще називають фазою швидкого сну, наші м'язи, як правило, немов паралізовані.

Дослідники зрозуміли, що введення у схожий стан тварин допоможе з'ясувати, чи бачать вони сни і які. 1965 року французькі науковці Жуве і Делорм виявили, що видалення у кішки частини стовбура головного мозку, що називається вароліїв міст, запобігає знерухомленню м'язів під час REM-фази. Дослідники назвали цей стан "REM без атонії" або REM-А. Замість того щоб лежати у сні нерухомо, кішки блукали й агресивно поводилися.

Це вказувало на те, що тваринам сняться дії, які зазвичай вони здійснюють у стані неспання. Проведені відтоді дослідження виявили аналогічні моделі поведінки.

На думку ветеринара-невролога Адріана Моррісона, який написав відгук на згадане дослідження французів, кішки в стані REM-A рухають головою, немов реагуючи на збудник. Деякі кішки демонструють поведінку, ідентичну поведінці хижака, нападника на здобич, неначе вони у своїх снах полюють на мишей. Схожу активність у стані сну помітили і у собак.

Встановлено, що деякі люди у сні теж немов грають сцени з реального життя - в тому випадку, якщо вони страждають через стан, що зветься порушенням поведінки під час REM-фази сну. Відповідно до Міжнародної класифікації розладів сну (МКРС), "під час сну люди можуть завдавати ударів кулаками, брикатися, підхоплюватися з ліжка і навіть бігати. Такі прояви досить часті і зазвичай узгоджуються з описуваними [потім] сновидіннями". Для таких людей (і тих, хто спить поруч з ними!) Травми - не рідкість, підкреслюють у МКРС.

Втім, спостереження за рухами сплячих - не єдиний спосіб заглянути в їхні сни. Зараз дослідники можуть вивчити електричні та хімічні процеси, що відбуваються в клітинах головного мозку тварин, не завдаючи їм жодної шкоди.

2007 року науковці з Массачусетського технологічного інституту Кенуей Луїс і Метью Вілсон записали активність нейронів у тій частині головного мозку щура, яка називається гіпокамп. Гіпокамп бере участь у механізмах формування емоцій і консолідації пам'яті. Спочатку вчені записали активність цих клітин мозку, поки щури бігали по лабіринту. Потім вони звернули увагу на активність тих самих нейронів, коли щурі спали. Луїс і Вілсон виявили, що схеми збудження нейронів в процесі бігу і під час REM-фази дуже схожі. Іншими словами, складалося враження, що у сні пацюк в уяві бігає по лабіринту.

Копирайт изображения Science Photo Library
Image caption Зеброві амадини уві сні вчать пісні

Результати були настільки очевидні, що дослідники змогли зробити висновок про точне місцеперебування щурів в їхніх уявних лабіринтах і спроектувати ці місця на реальні точки в реальному лабіринті.

Біологи з університету Чикаго Еміш Дейв і Деніел Марголіаш вивчали мозок зебрових амадин і виявили щось подібне. Пісні цих представників сімейства в'юркових ткачиків, вельми популярних у любителів птахів, не закладені їм у голову від народження, свої мелодії їм доводиться вивчати. Коли амадини не сплять, нейрони в частині їхнього переднього мозку, звані robutus archistriatalis, збуджуються, реагуючи на окремі ноти їхніх пісень. Спираючись на шаблон "запуску" цих нейронів, дослідники навчилися визначати, яка нота була проспівана. Через якийсь час, систематизувавши електричні моделі, що відбуваються в цих нейронах, Дейв і Марголіаш змогли реконструювати всю пісню цілком від початку до кінця.

Пізніше, коли птахи засипали, Дейв і Марголіаш знову досліджували електричну активність в тій самій частині їхнього мозку. Збудження нейронів не було зовсім випадковим. Навпаки, вони активувалися по порядку, немов птах голосно, нота за нотою, проспівують свою пісню. Виходить, що у сні зеброві амадини репетирували свої пісні.

Image caption Можливо, вони сняться одне одному

Чи можна насправді поведінку сплячих кішок у наукових експериментах визначити як таку, що вони бачать сни? Чи існує у щурів суб'єктивне усвідомлення того, що вони подумки бігають за своїми лабіринтами, перебуваючи в стані сну? Чи здогадуються співочі птахи, що вони співають уві сні? На ці питання так само важко відповісти, як і на інші, пов'язані зі свідомістю. Все занадто неоднозначно.

Навіть ми, люди, далеко не завжди розуміємо уві сні, що спимо - але це з'ясовуємо, щойно прокидаємося. Чи пам'ятають зеброві амадини свої сни як сни, коли прокидаються? Чи здатні вони відрізнити реальний світ від світу, що існує у снах?

З неабиякою часткою впевненості можна сказати, що фізіологічні та поведінкові особливості сновидінь людини простежуються також у кішок, щурів, птахів та інших тварин. Однак як це насправді - бачити сни, якщо ви не людина? Поки що це як і раніше загадка.

Про автора: Джейсон Голдмен - аспірант Університету Південної Каліфорнії (Лос-Анджелес), вивчає еволюційну психологію людини і тварин.