Az alvás paradoxona: magyar kutatók mérték meg a titokzatos REM-alvás két eltérő fázisát

Az alváskutatás máig kevéssé feltérképezett területe a REM-fázis, amely egy nyolcórás alvás közben több etapban összesen másfél órát tesz ki. Míg a mélyalvásról (az úgynevezett non-REM fázisról) már sok ismeretet felhalmozott a tudomány, a lehunyt szemhéj mögötti apró szemmozgásokról elnevezett REM kutatása csak az alternatív tudatállapotokra nyitott hatvanas-hetvenes években virágzott. A laikusok a REM-fázist, nem is helytelenül, az álmodással kapcsolják össze, de ennél összetettebb a kérdéskör.

A tudomány ma sem tud választ adni arra a kérdésre, hogy mi a REM-alvás evolúciós funkciója. Hipotézisek léteznek, de ezek egyike sem nyert még megnyugtató bizonyítást. Annyi bizonyos, hogy emlősöknél és madaraknál létezik, a hüllők közül csak egy fajnál figyelték meg, illetve az is biztos, hogy csecsemő- és kisgyermekkorban gyakoribb, előfordulása idővel csökken.

A múlt év végén négy magyar kutató vizsgálta meg az alvásnak ezt a kevéssé feltérképezett területét, és jutott egy lépéssel közelebb a talány megfejtéséhez. Megállapításaikat az amerikai alvásorvosok rangos tudományos folyóiratában, a Sleepben publikálták.

Miért nem pontos a REM kifejezés?

Az ötvenes években egymástól függetlenül francia és amerikai tudósok (közelebbről Michel Jouvet és Eugene Aserinsky) figyeltek fel arra, hogy az alvást rövid, éberebb szakaszok szakítják meg. A franciák ma is paradox alvásnak hívják ezeket, míg a világ többi részét a Rapid Eye Movement elnevezés hódította meg, pedig ez a kevésbé találó kifejezés – mondta a Qubitnek Simor Péter kutatásvezető, az ELTE Pszichológiai Intézet affektív pszichológia tanszékének adjunktusa.

Az alvás különböző fázisai éjféltől reggel 8 óráig, a titokzatos REM-szakasszalGrafika: Tóth Róbert Jónás

Az amerikai megfigyelések szerint ha az embereket felébresztik, amikor alvás közben a szemük mozog, 90 százalékban álmokról fognak beszámolni, ha viszont akkor keltik őket, amikor a szemük mozdulatlanul pihen, a többség nem fog álmot felidézni. Franciaországban Michel Jouvet arra figyelt fel, hogy miközben a kísérleti macskák teljesen tónusvesztett állapotban alszanak, az agyukba épített elektródák időnként élénk agykérgi tevékenységet jeleznek.

A REM már csak azért sem pontos kifejezés, mert ebben a fázisban sem mozog mindig a szem. Kevésbé ismert tény, hogy ez az alvásszakasz is két eltérő részből áll: az egyiket tónusosnak, a másikat fázisosnak nevezzük. A magyar tudóscsoport – Simor mellett a Semmelweis Egyetem, a Pázmány Péter Katolikus Egyetem és a BME egy-egy szakembere vett részt a kutatásban – szándéka az volt, hogy megmérje, miben térnek el a REM-alvás két fázisára jellemző agyi tevékenységek. A fázisos és a tónusos REM-fázist külön-külön eddig kevesen vizsgálták – mondta Simor.

Az ébrenlét és az alvás partjai

Eddig is ismert volt, hogy amikor a szemmozgás megfigyelhető, sokkal nehezebb felébreszteni az alvót, ha viszont leáll a szem, könnyebb. A szemmozgás nélküli fázisban beérkeznek az alvót érő hangingerek, úgynevezett kiváltott válaszok születnek, tehát a beérkező információt az alvó agy valamilyen szinten feldolgozza.

A kutatók EEG-vel mérték 19 egészséges felnőtt alvás közbeni agyi tevékenységét a szemmozgásuk megfigyelése mellett. Az alvás non-REM fázisára is jellemző egyébként egyfajta hullámzás az ébrenlét és az alvás partjai között: van, amikor jobban leszakadunk a környezetről és elmerülünk az alvásban, máskor viszont mintha kifigyelnénk a külvilágra. Ha a külső környezetből érkező ingerek „izgalmasak”, például azt halljuk, hogy a nevünket ismételgetik, felébredünk. Ha viszont nincs semmi figyelemreméltó, tovább alszunk. Simorék hipotézise szerint ez a fajta kettősség a REM-fázisban is fennáll.

Az agykérgi felszíni idegsejtek aktivitásának mérése igazolta ezt a feltevést: a tónusos REM-szakaszban, amikor a szem mozdulatlan, és az egyén könnyebben ébreszthető, figyelme valamelyest a környezet felé fordul. A gyors szemmozgással jellemezhető fázisos szakaszban viszont inkább magában merül el az alvó, az tehát egy zártabb állapot.

Mindez frekvenciákban mutatkozik meg

Míg az ébrenlétre az agy strukturált működése jellemző, azaz az egymástól távoli agyterületek között is létrejön szinkronizáció, addig alvás közben az agy izoláltabban dolgozik. A kutatók EEG-vel tesztelték, hogy REM-alvás közben a távoli agyterületek között is előfordul-e szinkronaktivitás.

Tudni kell, hogy az ébrenlét során az alfa (8-14 Hz) és béta (15-30 Hz) frekvenciatartományban jelentkező, távoli területek közti szinkronizáció akkor fokozódik, amikor valamilyen külső ingerre figyelünk, illetve várunk valamilyen külső ingert, amire majd reagálnunk kell. Így ez a jelenség egyfajta készenléti állapotot is jelez. A gamma (31-48 Hz) frekvenciatartományban jelentkező szinkronizáció ébrenléti fokozódását viszont elsősorban olyan esetekben dokumentálták, amikor valamilyen magasabb szintű kognitív tevékenységet végzünk, például tudatos élményben van részünk.

Simorék mérései szerint az alvóknál a tónusos szakaszban fokozódott a távoli agyterületek közötti szinkronizáció az alfa és béta frekvenciatartományokban, ami tehát az éber „készültségi állapotra” emlékeztet. Eközben a fázisos periódusokban a közeli agyterületek közötti szinkronaktivitás vált erősebbé a gamma frekvenciatartományon belül. A megnövekedett szinkrontevékenység az agy közeli területei között a fázisos REM-szakaszban befelé irányuló agyi aktivitást jelez – a kutatók feltételezése szerint az intenzív álomélményeket tükrözi –, míg a tónusos szakaszban mért frontoparietális (azaz az agy homlok- és falcsonti lebenye közötti) szinkronizáció arra utal, hogy a figyelem a külső környezet felé fordul.

A tónusos REM-fázisban (amikor nem mozog a szemünk), a figyelmi hálózat bekapcsol, ha nem is olyan intenzíven, mint éber állapotban, de ahhoz közelítően. A szemmozgással járó fázisos szakaszban pedig mintha a belső képek felé fordulna a tudat fókusza, de ez már inkább spekuláció – mondta Simor Péter.

A kutató, aki 10 éve foglalkozik álmokkal, megjegyezte, mindez erősíti a REM-alvás paradox voltát: ilyenkor a tudatunk aktív, csak kevésbé strukturáltan működik. Tanulmányuk eredeti címe is az volt: Deepening the Paradox of REM Sleep.

Magyar kutatók titkos élete: nappal tudós, este bűvész

Kevesen gondolnák, hogy a magyar tudományos élet prominens képviselői szabadidejüket bűvésztrükkök gyakorlásával és előadásával töltik. Összeegyeztethető a megtévesztésen alapuló varázslás a tényeket szentként tisztelő tudománnyal? Gáspár Merse Előd fizikus és bűvész négy elismert magyar kutatóval beszélgetett a nagy trükkről.