Как мы воспринимаем звук во время сна? Ученые дали ответ
В эксперименте канадских специалистов под руководством Хьюго Журда и Эмили Коффи приняли участие 14 молодых людей с нормальным слухом и регулярным сном. В течение двух с половиной часов дневного сна, находясь в магнитноэнцефалографе, участники слушали повторяющийся синтезированный звук «да», напоминающий по характеристикам человеческую речь. Этот звук подавался около пяти раз в секунду и был подобран так, чтобы вызывать стабильные нейронные ответы FFR (frequency-following response) — отклик нейронов, точно отслеживающих частоту звуковой волны. Такой ответ регистрируется как электрическое или магнитное поле и позволяет оценивать, как различные уровни слуховой системы мозга обрабатывают звуковую информацию.
Сопоставляя данные магнитоэнцевалографии и ЭЭГ, ученые определили, что подкорковые отделы мозга, включая слуховые ядра ствола и таламус, продолжают стабильно реагировать на звук даже во время глубокой фазы сна (стадия N3). В то же время, активность в коре снижалась — амплитуда FFR уменьшалась, а время отклика увеличивалось, что говорит о замедлении обработки информации в этих отделах. Особенно выраженное снижение активности было зафиксировано в правой слуховой коре. Это говорит о том, что кора головного мозга как бы «приглушает громкость», постепенно отключаясь от внешних стимулов по мере углубления сна.
Также оказалось, что снижение отклика в коре связано с ослаблением связи между таламусом и слуховой корой. Ученые измерили функциональную связанность — степень синхронности между этими отделами — и обнаружили, что во время глубокого сна она заметно снижается, особенно в середине реакции на звук. Это может быть частью естественного механизма, который позволяет мозгу защищать сон, снижая вероятность пробуждения из-за несущественных звуков.
Удивительным открытием стало то, что так называемые «сонные веретена» — короткие вспышки активности, которые, как считалось ранее, блокируют сенсорную информацию от попадания в кору, — не мешали прохождению звука. Вопреки ожиданиям, звуки, поданные во время этих всплесков, вызывали такие же нейронные отклики, как и звуки вне этих эпизодов.
Очевидно, различные уровни слуховой системы ведут себя по-разному в зависимости от стадии сна. В то время как подкорковые структуры остаются активными и продолжают точно обрабатывать информацию о частоте звука, кора, напротив, становится менее чувствительной. Это может объяснять, почему одни люди легко просыпаются от малейшего шума, а другие спят крепко даже при относительно громких звуках. Индивидуальные различия в подавлении звука во сне могут быть связаны с возрастом, привычками и даже наличием музыкальной подготовки.
Ранее ученые выснили, что люди, которые предпочитают ранние подъемы, более активны физически.
