Az idegtudományok egyik legnépszerűbb talánya az álmok okáról és eredetéről szól. Miért vizionálunk furcsa, színes dolgokat, amikor alszunk? Ekkor jelennek meg a tudattalan vágyaink? Ilyenkor válogatjuk ki a szükséges emlékeinket? Netán így gondoskodott az evolúció a személyes szórakoztatásunkról? Nézzük, hogyan gondolkodik erről a kérdésről a mai tudomány!
A rugalmasan változó agy
A Stanford Egyetem és a UCLA kutatóinak elmélete szerint a válasz az agyi plaszticitásban rejlik: az agy azon képességében, hogy folyamatosan változzon és alkalmazkodjon a körülményeinkhez. A neurális plaszticitás lehetővé teszi, hogy az ingerek mennyiségének és minőségének változása révén az idegi kapcsolatok rövid időn belül átstrukturálódhassanak. De hogyan kapcsolódik ez az álmokhoz?
A született vakok esetében a látásért felelős agyi terület felett a hallás és a tapintás veszi át az irányítást. Ugyanez a változás a nem született vakoknál, illetve látó embereknél is részben megfigyelhető. Ezt a folyamatot szemlélteti az a kísérlet, aminek során két csoport Braille-írást tanult. Az egyik csoportnak öt napig be volt kötve a szeme, a másik csoportnál nem történt ilyen látásmegvonás. Öt nap elteltével a „vak” csoport teljesítménye messze túlszárnyalta a „látó” csoportét. A kísérletet követően képalkotó eljárásokkal vizsgálták a két csoport agyi aktivitása közti különbséget. A vak csoportnál a tapintási és hallási ingerek hatására a szomatoszenzoros (tapintási) és auditív kérgen kívül a vizuális kéregben is mutatkozott aktivitás: bekapcsolódott a hallási és tapintási ingerek feldolgozásába. A szemfedő levételét követően a látókéreg auditív és szomatikus ingerekre mutatott aktivitása egy napon belül megszűnt.
Korábban úgy vélték, hogy az agy egyes részei a kizárólag eredendően hozzájuk rendelt funkciók ellátásáért felelnek (a látókéreg például a látásért). Az egyes agyterületek idegsejtjei azonban szükség szerint új funkciókat is képesek ellátni. Az agyunk gyors alkalmazkodóképessége előnyt jelenthet egy érzékünk elvesztésekor, azonban ha csak ideiglenes az ingerszegénység, felesleges az átstrukturálódás, és könnyen hátránnyá válhat.
A Földön minden éjjel ideiglenes ingerszegénységet élünk át: a sötétben nem stimulálják vizuális ingerek a látóidegeket, így azok átmenetileg inaktívak, a látókéreg nem dolgozik. Ha az aktivitás lassul vagy megszűnik egy agyi régióban, mert nincs a környezetben elég inger, ami stimulálná, a szomszédos régiók az irányításuk alá vonják az új területet, és kiterjesztik rá a funkciójukat. A területfoglalás inaktivitás esetén órákon belül megkezdődik.
A különböző agyi régiók aktivitással tudják megőrizni a territóriumukat.
Ezek alapján a kutatók úgy gondolják, hogy az álmok a látásért felelős agyterület védelmében jönnek létre minden éjjel, amíg a sötétség korlátoz minket a vizuális ingerek befogadásában. Annak érdekében, hogy megakadályozzák, hogy a szomszédos agyterületek átvegyék az irányítást a vizuális kéreg fölött, az agy időről időre aktivizálja ezt a területet. Minél rugalmasabb és alkalmazkodóképesebb egy élőlény agya, annál kiszolgáltatottabb a szomszédos agyterületeknek, annál gyakoribb ingerlésre van szüksége a területhódítás megakadályozásához.
Védelmező álmok
Az alvás során REM (Rapid Eye Movement) és non-REM fázisokon megyünk keresztül. A furcsa, színes, összetett, hallucinációszerű álmok többsége a REM fázisban történik. Ez 90 percenként kb. 15 percig tart minden éjjel. Ilyenkor, amíg intenzív vizuális élményekben van részünk, a testünk többi része mozdulatlan. A kutatók 25 emlős faj vizsgálata során arra a következtetésre jutottak, hogy minél plasztikusabb, rugalmasabb egy egyed agya, annál nagyobb arányban fordul elő REM fázis a non-REM fázishoz képest, és annál többet álmodik.
A különböző fajok különböző mértékű agyi rugalmassággal rendelkeznek. Azoknak a fajoknak, akiknél az újszülöttek a születés után pár órával már önállóak, kevésbé plasztikus az agyuk, mint azoknak, akik a szüleik védelmére szorulnak. Ennek megfelelően a REM fázis hossza a születés után gyorsan önállósodó fajoknál alacsonyabb, a kevésbé önálló fajoknál magasabb lesz. A kevésbé plasztikus agy vizuális régiója kevesebb védelemre szorul a rugalmasabban változónál. Ez a különbség különösen megfigyelhető az első hónapokban, amikor a legmagasabb a REM fázisban eltöltött idő aránya a non-REM fázishoz képest. Az agy rugalmassága a növekedés és öregedés során változik. A növekedés során egyre ritkábbá válik a területekért folytatott harc, így már a védelemre sem lesz annyi szükség.
Ahogy öregszünk, az agyunk rugalmassága csökken, vele pedig az álmok hossza és gyakorisága is.
A rejtély feloldása
Az álmokra tekinthetünk a látókérgünk védelmezőiként, amelyek megakadályozzák a szomszédos agyi régiókat az éjszakánként ideiglenesen inaktív területek elfoglalásában. Minél rugalmasabb az agyunk, tehát minél könnyebben alkalmazkodik a változásokhoz, annál több időt fog REM fázisban, álmokkal tölteni, hogy elejét vegye a gyors neurális újrastrukturálódás folyamatának.
