In einer aktuellen Abhandlung in den Proceedings der National Academies of Science von Chow et al. (Chow HM, Horovitz SG, Carr WS, Picchioni D, Coddington N, Fukunaga M, Xu Y, Balkin TJ, Duyn JH, Braun AR. Rhythmische alternierende Muster der Gehirnaktivität unterscheiden den Schlaf mit schneller Augenbewegung von anderen Bewusstseinszuständen.Proc Natl Acad Sci USA A. 2013 Jun 18; 110 (25): 10300-5. doi: 10.1073 / pnas.1217691110. Epub 2013 Jun 3. Erratum in (Proc Natl Acad Sci USA A. 2013 Aug 6; 110 (32): 13228), berichteten die Autoren über interessante neue Daten, wie sich die Gehirnaktivitätsmuster im REM-Schlaf im Vergleich zum Wachbewusstsein und Slow Wave Sleep (SWS) unterscheiden. Unter Verwendung von fcMRI-Methoden (resident state functional connectivity) stellten diese Autoren die Gehirne junger schlafentgeisterter Personen dar, während sie im Scanner ihren Schlaf nachholten. Angemessene Daten wurden von neun Probanden, die mindestens 30 Minuten (600 fMRI-Volumen) an SWS aufwiesen, und vier Probanden, die jeweils mindestens 5 Minuten (100 fMRI-Volumen) an REM-Schlaf hatten, erhalten. Die gesamte REM-Schlafdauer für die vier in dieser Studie eingeschlossenen Patienten betrug 32,4 Minuten, was 648 fMRI-Volumina entspricht.
Unter Verwendung dieses zugegebenermaßen beschränkten Datensatzes konnten die Autoren dennoch eine funktionelle Entkopplung des Default-Mode-Netzwerks (DMN) während der SWS und eine erneute Kopplung während des REM-Schlafs (ähnlich der Wachheit) beobachten. REM war weiterhin durch eine weit verbreitete, zeitlich dynamische Interaktion zwischen zwei Haupthirnsystemen gekennzeichnet: eine vielfältige Sammlung von unimodalen sensomotorischen Bereichen und eine ähnlich vielfältige Sammlung von Assoziationscortizes höherer Ordnung (einschließlich des DMN). Während der REM scheint die sensomotorische Sammlung komplementär zu der der Assoziationssammlung höherer Ordnung in wechselweise wechselnden Epochen mit mehreren Sekunden mit einer Frequenz im Bereich von 0,1 bis 0,01 Hz ein- und auszuschalten.
Diese Beobachtungen der einzigartigen Gehirnaktivierungsmuster, die mit REM assoziiert sind, geben uns viel mehr Einzelheiten als die, die von der ersten Flut von Neuroimaging-Studien in den letzten zehn Jahren an REM erhalten wurden. Diese Studien haben im Wesentlichen gezeigt, dass REM durch Aktivierung in den Amygdala und limbischen Regionen und Deaktivierung oder Herunterregulation im präfrontalen Kortex gekennzeichnet war. Seit diesen frühen Studien haben Neuroimaging-Arbeiten an REM in den letzten Jahren die frühere Arbeit bestätigt, aber hinzugefügt, dass diese REM auch konsistent mit der Aktivierung im Standardmodus-Netzwerk verbunden ist – jener Ansammlung von Strukturen, die sehr zuverlässig aktiviert werden, wenn wir sitzen ruhig aufmerksam sein und sich selbst und der Umwelt bewusst sein. Der posterior cinguläre Kortex ist die Dreh- und Angelpunktsstruktur in den DMN-vermittelnden Wechselwirkungen zwischen Hirnstammstellen und kognitiven Zentren höherer Ordnung wie dem medialen präfrontalen Kortex (MPFC). Beachten Sie, dass der präfrontale Kortex (PFC) Teil des DMN ist und während der REM aktiviert wird. Es scheint, dass nur dorsale Anteile des PFC in REM herunterreguliert sind.
Chow et al. Fügen zu diesem Bild hinzu, dass REM mit der Aktivierung einer noch größeren Sammlung von Strukturen als denen im DMN assoziiert ist und dass REM ein dynamisches System von interagierenden Großhirnnetzwerken verkörpert, insbesondere primären sensomotorischen Systemen und Assoziationscortices höherer Ordnung Vermutlich mit komplexen kognitiven Prozessen umzugehen. Kurz gesagt scheinen primäre sensorische / motorische Zentren während der REM mit komplexen kognitiven Zentren zu interagieren.
Chow et al. Stellen fest, dass diese Reihe von Aktivierungsmustern mit der Vorstellung übereinstimmt, dass der REM-Schlaf komplexe mentale Simulationen ausführt, die wir als Träume erleben würden. Es gab viele Wissenschaftler (mich eingeschlossen), die darauf hingewiesen haben, dass Träume angesichts der ausgeklügelten, komplexen, unfreiwilligen und stark strukturierten formalen Merkmale von Träumen kein bloßer Unsinn sein können. Diese Merkmale laufen darauf hinaus, dass Träume außerordentlich komplexe mentale Simulationen sind. Die herausragenden Traum- und Hirnforscher Allan Hobson und Karl Friston haben das träumende Gehirn als virtuelle Realität bezeichnet (zB Hobson JA, Hong CC, Friston KJ). Virtuelle Realität und Bewusstseinsschluss beim Träumen. Front Psychol. 2014 Oct 9; 5: 1133 . doi: 10.3389 / fpsyg.2014.01133. eCollection 2014), um diese Kapazität des träumenden Gehirns zu betonen. Natürlich führt das wache Gehirn auch Simulationen durch, so dass es auch eine vorausschauende Virtual-Reality-Maschine ist, die ständig erwartete Ereignisse simuliert. Aber das wachen Gehirn benutzt unterschiedliche Gruppen von Gehirnnetzwerken, um diese Simulationen durchzuführen, als das träumende Gehirn.
Die entscheidende Frage betrifft die unterschiedlichen Inhalte von Wachen vs REM vs anderen Schlafzustandsimulationen … Wir müssen uns fragen, wie unterscheidet sich der Inhalt von REM-Simulationen vom Inhalt von Wach- und anderen Schlafzustandsimulationen? REM-Simulationen unterscheiden sich von Wachsimulationen, aber in welcher Hinsicht? Ich habe argumentiert und Beweise für die Behauptung vorgelegt, dass REM-Simulationen mit Aggression relativ zu Wach- oder anderen Schlafzustandsimulationen gefüllt sind, aber dass ich vermute, dass dies nur die Spitze des Eisbergs ist.
