De ce visăm? O altă perspectivă asupra somnului REM

Visele au fascinat întotdeauna, drept pentru care oamenii au încercat să le interpreteze şi le-au atribuit diferite semnificaţii. Poate părea destul de straniu faptul că în timp ce dormim şi nu suntem conştienţi, creierul nostru reuşeşte să creeze experienţe senzoriale atât de fascinante. Aceste halucinaţii au vreun sens sau sunt doar rezultatul activităţii neuronale aleatorii? Şi de ce sunt atât de bogate vizual, activând puternic cortexul occipital? Teoria activării defensive explică rolul viselor.

Deşi în psihologie somnul şi visele au fost studiate, nu ştim exact care sunt motivele pentru care apar visele. În 2021, cercetătorul de la Stanford, David Eagleman, împreună cu  Don A. Vaughn de la Universitatea din California, Los Angeles, au publicat rezultatele unei cercetări legate de acest subiect în Frontiers în Neuroscience. Cercetarea aduce în literatura de specialitate o nouă explicaţie pentru vise, în special pentru somnul REM. Până acum, au fost prezentate mai multe explicaţii pentru somnul REM, de la reglarea energiei până la menţinerea sănătăţii psihice şi  învăţare.

Teoria activării defensive

Această nouă teorie stipulează ideea conform căreia somnul REM, cel în care apar preponderent vise cu conţinut vizual, cu imagini vii ce par foarte reale, are rolul de a menţine activitatea sistemului vizual. Astfel, aceste zone nu sunt preluate de alte regiuni din vecinătate, specializate pe procese senzoriale.

Regiunile cerebrale îşi menţin teritoriul prin activitate continuă. Dacă aceasta scade sau este întreruptă, cum e cazul orbirii, regiunile învecinate preiau zonele afectate. Acest lucru pare să se întâmple cu atât mai rapid cu cât creierul este mai plastic. Dacă în unele cazuri aceasta poate fi o veste bună, deoarece persoanele oarbe tind să dezvolte mai bine alte capacităţi senzoriale, în momentul în care dormim, nu este de dorit ca teritoriile vizuale să fie preluate.

Ipoteza cercetătorilor este că circuitele care susţin somnul REM servesc la amplificarea activităţii sistemului vizual, periodic, noaptea, ajutând la apărarea teritoriilor pentru a  nu fi acaparate de alte simţuri. Rezultatele par să susţină această idee, deoarece atunci când aceştia au măsurat plasticitatea creierului la 25 de specii de primate, aceasta a corelat pozitiv cu proporţia somnului REM. Aceştia au descoperit că speciile cu un nivel mai ridicat al neuroplasticităţii tind să aibă perioade ale somnului REM mai lungi. Această ipoteză e consistentă cu faptul că, odată cu vârsta, scade neuroplasticitatea şi scade şi durata somnului REM. 

Ce este plasticitatea neuronală şi cum are loc preluarea regiunilor afectate?

Plasticitatea neuronală este abilitatea creierului de a se modifica, atât la nivel structural, cât şi funcțional, prin intermediul experienţelor. Această ajustare a parametriilor contribuie la învăţarea unor lucruri noi, la memorare şi ne permite să avem flexibilitate comportamentală.

Există multe aspecte pozitive ale acesteia, însă, la scara regiunilor cerebrale, neuroplasticitatea permite ariilor asociate cu diferite modalităţi senzoriale să piardă sau să câştige din teritoriu, odată cu scăderea activităţii. Spre exemplu, în cazul adulţilor care şi-au pierdut recent vederea şi ascultă muzică în timp ce creierul lor este scanat prin intermediul RMN, se activează cortexul auditiv, dar şi cel occipital, responsabil pentru procesarea informaţiilor de natură vizuală. Uimitor este faptul că acest lucru se întâmplă şi în cazul celor “orbi temporar”, deprivaţi de stimuli vizuali, şi care participă la experimente. Cei “orbiţi temporar” care trebuiau să înveţe alfabetul Braille, puteau după 5 zile să distingă mai bine caracterele decât cei din grupul de control care nu au fost “orbiţi”.

Recrutarea ariilor în cazul celor orbiţi nu a fost accidentală, aceasta oferindu-le un avantaj prin intermediul auzului şi al percepţiilor tactile. Însă, după o zi, când a fost reluată activitatea normală în ariile vizuale, avantajele dobândite au fost eliminate.

Aceste aspecte pot părea ceva avantajos pentru cei care îşi pierd un simţ şi ele chiar sunt. Însă ce se întâmplă atunci când activitatea vizuală e diminuată temporar, pe parcursul somnului? Acest aspect poate fi dezavantajos. Întrebarea care se ridică este legată de modul în care sistemul vizual reuşeşte să compenseze deprivarea. Răspunsul oferit de această teorie este că neuroplasticitatea este combătută de creier prin intermediul somnului REM, cu vise, care ţine cortexul vizual activ noaptea. Aceasta este esenţa teoriei activării defensive.

Cum au măsurat cercetătorii aceste aspecte?

Cercetătorii au ales doar speciile de primate pentru care erau deja cunoscute două tipuri de date: durata petrecută  în somnul REM şi date legate de măsurătorile comportamentale ale neuroplasticităţii. Pentru neuroplasticitate au ales 3 indicatori comportamentali: timpul până la încetarea alăptării, timpul până la locomoţie şi durata  până la debutul adolescenţei. Ca metodă statistică a fost folosită regresia liniară multiplă, având ca predictori pentru somnul REM cei trei indici comportamentali ai neuroplasticităţii.

Ce au obţinut?

1. Plasticitatea corelează pozitiv cu durata somnului REM (locomoţie: r²=0,32; timp până la încetarea alăptării: r²=0,17; timp până la debutul adolescenţei: r²=0,22) Toate aceste variabile prezic aproximativ 29% din variaţia somnului REM. Acesta lucru poate arăta că mai multă plasticitate înseamnă mai mult somn REM, deci, posibil, o nevoie mai mare de apărare a teritoriilor vizuale.

• Aceleaşi măsurători ale duratei somnului REM şi ale neuroplasticităţii au fost utilizate pentru a vedea dacă plasticitatea creşte odată cu creşterea complexităţii creierului. S-a luat în considerare distanţa filogenetică până la oameni, iar atât REM, cât şi neuroplasticitatea corelează pozitiv cu distanţa filogenetică. Oamenii, specie care are un creier mai plastic decât primatele, petrec mai mult timp în somnul REM.

• Într-o specie, scade durata somnului REM simultan cu neuroplasticitatea, timp în care vârsta creşte? Aşa se pare. La sugar, procentul somnului REM este de 50%, iar la adult 10-20%, deoarece şi plasticitatea e mai mare în cazul bebeluşilor şi al copiilor. Însă, odată cu înaintarea în vârsta, neuroplasticitatea scade şi acelaşi lucru se întâmplă şi cu somnul REM, deoarece e posibil să nu mai fie atât de necesar, având în vedere că circuitele neuronale sunt mai puţin flexibile.

Este posibil ca aceste aspecte să poată fi încadrate într-un principiu mai general: cu cât un sistem e mai plastic, cu atât are nevoie de menţinere. Acest lucru poate fi interpretat prin intermediul paradigmei evoluţioniste: circuitele pentru somnul REM probabil au evoluat pe parcursul a zeci de milioane de ani, deci nu sunt afectate de abilitatea noastră din prezent de a ne feri de întuneric prin lumina electrică.

Care este relevanţa?

Această teorie poate contribui la o mai bună înţelegere a mecanismelor biologice prin care persoanele care îşi pierd un simţ pot dezvolta alte abilităţi şi a motivelor pentru care apar visele. De asemenea, putem să avem o privire puţin mai clară asupra plusurilor şi minusurilor pe care le are neuroplasticitatea. Teoria şi ipotezele confirmate pot sta la baza unor cercetări mai ample pentru descoperirea modului în care funcţionează creierul.

 Care sunt limitele?

În primul rând, această teorie nu are ca scop explicarea directă a caracteristicilor somnului REM, ci motivul biologic care stă la baza apariţiei viselor cu caracter puternic vizual.

Una dintre limitele studiului poate fi considerată metoda de măsurare a plasticităţii. Alte studii ar putea apela la măsurarea plasticităţii corticale la animale, nu la cea prin intermediul unor indici comportamentali.  De asemenea, datele legate de neuroplasticitate şi de durata somnului REM au fost extrase din mai multe surse. Deşi valorile erau similare, este posibil să fi intervenit erori de eşantionare.

Concluzii

Nu mai este o surpriză faptul că somnul este necesar şi contribuie atât la sănătatea noastră fizică, cât şi psihică, însă rolul şi funcţia viselor rămân subiectul multor cercetări interesante. Teoria activării defensive explică rolul viselor într-o manieră nouă, aruncând puţină lumină asupra motivelor biologice care stau la baza lor. Faptul că avem un creier care s-a dezvoltat şi a creat astfel de mecanisme pentru a ne proteja văzul este încă o dovadă a faptului că discutăm despre cel mai complex organ.

Bibliografie

Eagleman, D. M., & Vaughn, D. A. (2021). The defensive activation theory: REM sleep as a mechanism to prevent takeover of the visual cortex. Frontiers in neuroscience, 598. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnins.2021.632853/full