Transcript kalandozások_3 - Kognitív Tudományi Tanszék

Kalandozások az álomkutatás területén
Az álmodó agy:
az álmodás idegtudományi megközelítései-
Simor Péter – Kognitív Tudományi
Tanszék
[email protected]
Mai óra
1. Agy-elme probléma nehéz kérdése
2. Rövid ismétlés: NREM-REM ultradián ciklusok
és tudati tevékenység
3. A REM alatti álmodás modellje
4. Az álmodás agyi útvonalai
5. Álmok a képalkotó vizsgálatok fényében
6. Álmodás hálózati modelljei
7. Az Álmok neuropszichológiai megközelítése
MÓDSZERTANI NEHÉZSÉG
NeuroFarmako.
Agyi
Akt.
EEG, fMRI,
PET,MEG
?
Kommunikáció
Álomemlék
IQ,
Személy.
Stb.
Ébrenléti
gondolatok
A tudatos élmény kutatásának nehéz kérdése
• David Chalmers: az idegtudomány
könnyű és nehéz kérdése
• dualizmus, monizmus
(redukcionizmus), interakcionizmus
• Test és lélek problematikája
• Ma: idegrendszeri aktivitás és
tudatos élmény kapcsolódásának
kérdése
• A helyzet nem sokat változott az
elmúlt évezredek óta…
Példák a tudatos élmény (qualia)
megközelíthetetlenségére
A fordított spektrum gondolatkísérlete (Locke)
Zombik, UFÓ-k, stb.
• Embert tanulmányozó fájdalom
Kutató UFÓ-k
• Mary a fekete-fehér szobában élő
színkutató
• Filozófusok zombija:
az ember tökéletes másolata
(külső jegyek, viselkedés), csak
tudatos élmény nélkül.
A tudatos élmény (qualia) minőségileg eltér, a leírható
idegrendszeri folyamatoktól: RÉS a magyarázatban
A szabad akarat illúziója
Vizsgálat megértés nélkül:
Tudatos élmény agyi korrelátumai
Ébrenléti vizsgálatok:
- Észlelési Küszöb körüli ingerek
- Kétértelmű ábrák
- Látszólag értelmetlen képből
kiemelkedő percepció
Álmodás kutatása: kísérlet
természetes környezetben
Ultradián ritmus és mentális élmény
szemmozgás
REM
- 90-100 percenként, kb 25 percig tartó állapot
-Kis amplitúdójú, nagy frekvenciájú hullámok (beta 15-30, gamma 31-48 Hz)
-Teljes izomtónus vesztés miközben éber agyi aktivitás (Jouvet – paradox alvás)
- Aserinsky & Kleitman 1953: REM és álmodás kapcsolatának felfedezése
-Kis izomrángások, fokozott szív-légzés ritmus, lecsökkent hőszabályozás (hüllő
állapot?), péniszerekció, fokozott agyi véráramlás, hőmérséklet
-Élénk, tartalmilag gazdag, olykor bizarr, történetbe szerveződő álomképek
Képzeleti felélénkülés nem csak alvás
közben: a fantáziálás ritmusa
• 1. kísérlet: önként vállalkozók sötét szobában, 5 percenként írják
le, hogy épp mire gondolnak. Közben EEG, EMG, EOG.
Beszámolókat független bírák pontozták. Fantáziálás 72-100
perces ciklusokban jelent meg.
• 2. kísérlet: napközbeni tevékenység közben, 10 percenként
diktafonra kellett mondani, hogy épp mi járt a fejükben. Ismét
megjelent a kb. 90 percenként az élénkülő képzeleti tevékenység,
ami összefüggött az egyes REM-szerű jegyekkel. (pl. izomtónus
csökkenés, EEG eltérések, elálmosodás jegyei)
• Hipnotizálhatóság szintje is 90 perces ritmusokban ingadozik
• ÉBRENLÉT ALATTI REM EKVIVALENS PERIÓDUSOK
Szemmozgás és PGO hullámok
PontoGeniculoOkcipitális hullámok
- Agykérgi ingereltség
- Szemmozgások
- Álomélmény
- Paradoxon: Ébrenléti jegyre hasonlító alvó
jegy…
-Hangingerekkel kiváltható, fenntartható.
Hangingerekkel NREM-ben is kiválthatóak
szemmozgások
REM-off és REM-on neurális aktivitás: A reciprok
interakció modellje (McCarley and Hobson, 1975)
• „ragadozók”
• REM-off neuronok
• Gátolják saját aktivitásukat
• Gátolják a REM-on neuronális
aktivitás
• Locus Coeruleus –
noradrenaline
• Raphe magvak – szerotonin
(Monoaminerg
Neuronok)
• „zsákmányállatok”
• REM-on neuronok
• Serkentik saját
aktivitásukat
• Serkentik a REM-off
neuronális aktivitást
• Hídi területek – kolinerg
(acetilcholine) neuronok
Elalvás és REM-NREM ciklus
1. Monoaminerg aktivitás
csökken
2. REM-on rendszer fokozatosan
felszabadul a gátlás alól
3. Kolinerg sejtek aktiválják
az agykérget, miközben
nincs monoaminerg szabályozás
4. REM-on rendszer serkenti a
REM-off rendszert, monoaminerg
szabályozás részben visszaáll.
Aminerg és kolinerg szabályozás és
tudatállapotok
Az álmodás percepció modellje: Hobson &
McCarley aktiváció-szintézis elképzelése
• Aktiváció: hídból érkező kolinerg impulzusok felébresztik,
ingerlik az agykéreg egyes területeit – hallucinációs élmény
• Szintézis: magasabb szintű agykérgi területek, gondolatok és
emlékek révén megpróbálják szintetizálni, koherens történetté
szőni a kaotikus élményt
• Random, értelmetlen, szervezetlen ingerek (nem követik a fizikai
világ sajátosságait, pl. hang és vizuális inger szinkronitása)
• külvilágról lekapcsolódott random agyi aktiváció
• TÉVES észlelés: ingerelt agy aktivációját valóságnak tulajdonítjuk
Aktiváció színtézis modell (Hobson és McCarley)
• bottom-up álomteória
• monoaminerg demoduláció és
álomfenomenológia
• „egészséges ember legális
pszichózisa”
• az álmodás percepcióelmélete
(téves észlelés)
Monoaminerg szabályozás hiánya
Noradrenalin:
•jel/zaj arány fokozása
•Neurális jel szabályozása,
hatékonnyá tétele: rendezetlen
idegsejti aktiváció csomagokba
rendezése
Szerotonin:
• jel/zaj arány fokozása
•irreleváns ingerek kiszűrése
•Neurális jel regulációja
•Szelektív figyelmi folyamatok
szabályozása
Egy ellentétes útvonal: Freud, a komplex
gondolattól a képig
• 1900 Álomfejtés, álmok vizsgálata, mint
a tudattalan megértésének királyi útja
• pszichoanalízis gyakorlatából nyert
elmélet
• Felettes-én - Én – Ösztön-én
• én kompromisszumot keres az
ösztön-én elfogadhatatlan késztetései
és a felettes-én elvárásai közt
- Leggyakoribb mechanizmus:elfojtás
Néhány az ÉN elhárító mechanizmusaiból
•
•
•
•
•
Regresszió (pl. infantilizálódás - ágybavizelés)
Projekció (pl. rasszizmus – paranoid téveseszmék)
Reakció-képzés (pl.homofóbia)
Racionalizáció (pl. boszorkányégetés)
Szublimáció (pl. művészetek)
Egy kiváló szublimáló: Ávilai Szent Teréz
-Ágoston rendi nővérek rendjének, majd az általa
alapított karmelita kolostor ihletett apácája
-Szenvedélyes „szerelmes versek” Krisztushoz,
telítve erotikus szimbolikával
„Magamat átadtam én,
Cserét csináltunk mi ketten:
Szerelmesem lett enyém
S én Szerelmesemé lettem.
Az édes vadász nyila
Eltalált, s legott aláhullott
Szerelmem karjaiba
Lelkem, a bénult, az ájult…”
Freud álomelmélete
• A felettes-én hatása álmunkban valamelyest elgyengül, és így
megnyilvánulhatnak a tudattalanban rejlő vágyak, készetetések.
Azonban a tudat „cenzora” valamelyest még „éber” így az amúgy
intenzív érzelmeket kiváltó vágyak nem nyilvánulhatnak meg durva,
leplezetlen formában, hanem hogy nem zavarják meg a tudatot, és
ne okozzanak ébredést, szimbolikus, allegorikus formában jelennek
meg, átjátszva ezzel az álomcenzort.
• Manifeszt vs. Látens álomtörténet
• Álommunka: a látens tartalmak átalakítása, álcázása
• Érzelmek csillapítása, alvás megóvása: „Az álom az alvás őre”
• Álom - rejtett jelentéssel teli, metaforikus
kifejeződése egy vágynak, késztetésnek
• Hitchcock: Bűvölet
Freud vs. Hobson
• Top-Down vs Bottom-Up építkezés
• Gondolattól a képig vagy fordítva?
• Álmok jelentésének kérdése
Mark Solms bizonyítékai, A REM álom
trónfosztása
• Mi a helyzet a NREM álmokkal? A NREM álmok 30%-a
megkülönböztethetetlen a REM álmoktól.
• Egyes antidepresszánsok csökkentik vagy
megszüntetik a REM fázist, ennek ellenére az álmodás
nem szűnik meg, és nem is csillapul.
• Az álmok útvonalának tesztelése: Agysérültek
vizsgálata
• Solms összegyűjtötte az elmúlt évtizedek klinikai
leírásait, illetve újabb adatokat gyűjtött:
• agysérült betegek álmodását szisztematikus vizsgálat
alá vetette
Álmodás és REM alvás disszociációja
• Agytörzsi sérülteknél a REM hiánya nem jelentkezett az
álmodás hiányával (reziduális REM folyamatok
megléte?)
• Álmodás teljes hiánya a REM fázis jelenléte mellett.
• 108 neurológiai eset: az álmodás teljes megszűnése,
miközben emlékezeti folyamatok megtartottak, tehát
mindez nem az álomfelidézés, hanem az álomgenerálás
zavara volt.
Problémák az aktiváció-szintézis modellel
• NREM álombeszámolók
• REM szupresszió SSRI-ok hatására, az álmodás eltűnése nélkül
• Agysérültek vizsgálata (Mark Solms)
•REM hiánya nem jár együtt az
álmodás hiányával
•Egyes agykérgi sérülések
viszont az álmodás
megszűnésével járnak (nem
előhívási zavar)
•Mediális PFC
•TPJ
•Primér látokérgi área sérülése:
perceptuális eltérések az
álomban is
•Magasabb szintű asszociációs
áreák: álmodás megszűnése
Agysérülések és Álomzavarok
1.
2.
3.
4.
Non-Vizuális álmodás (a vizualitás megszűnése, vagy
egyes elemek kiesése)
Az álmodás teljes megszűnése
Álom-valóság tévesztése
Visszatérő rémálmok
2
REM fázis pusztán az aktivációs
hátteret biztosítja, az álmok
keletkezésének útvonalát nem
befolyásolja
1
3
2
4
Álomszerű élmények stimuláció és spontán
rohamok hatására
Vignal et al., 2007
A két elmélet részleges kibékítése
• Komplex gondolatok és képek kétirányú
interakciója
• REM fázis, mint moduláló tényező, és nem mint
oki faktor. Ugyanakkor az álmok élénkségéhez,
álomszerűségéhez hozzájárul
• Eltérő álomélmények: észlelés és komplex
gondolkozás eltérő súlyozásban (pl.
alvásparalízis, NREM álmok, tudatos álmok)
• Koncepció és percepció keveredése az
ébrenléti világ észlelésében is szerepet játszik
(pl. elvárások szerepe, figyelmi vakság)
Anyával és apával voltam egy másik bolygón. Ez a bolygó kihalt volt, csak
mi voltunk ott. A háttérben egy romváros volt, egy ház romjai, kicsi
ablakokkal. Körülöttünk egy tenger volt, ami sötétkék színben játszott
kicsi, fényes csillagokkal. Apu mindenáron el akart menni, úszni a
tengerben. Mondtam neki, hogy nem szabad, mert akkor elveszik a
végtelenben, de nem tudtam meggyőzni. Tudtam, hogy el kell jutnom a
romváros mögé, ott van valami, de nem mertem apát otthagyni.
Otthon, mentem haza iskolából. De a házunk le volt égve. A házunk körül
mentők és tűzoltók szirénáztak. Anyáékat hordágyon hozták ki,
letakarva. Ők is bent égtek. Lerogytam egy törmelékdarabra, próbáltam
felfogni, hogy mi történt. Megjelent előttem egy lépcső, amit csak én
láttam. Felmentem rajta. Nagyon kedves emberek vártak fent. Voltak ott
régi ismerősök. Nem ismertem fel az arcukat, de tudtam, hogy ismerem
őket. Azt mondták, ne aggódjak. Itt ez mindenkivel megtörtént, azért,
hogy ne legyen kötődésük a földi világhoz. Ez a világ hamarosan
elpusztul és nekünk kell majd újjáépíteni.
PozitronEmissziósTomográfia
- Radioiaktív izotópok szervezetbe juttatása, majd a
sugárzás detektálása
- A bioizotópokat biológiailag aktív anyagokhoz kötik
- Agyi vérátáramlás, glükózhasználat, receptorok és
neurotranszmitterek vizsgálata
- Mélyebb struktúrák aktivitása, rossz időbeli felbontás
fMRI
- agy mágneses aktivitásán alapul
- idegi aktivitás – véráramlás növekedés oxigénfelhasználás növekedése
- oxigenizált és deoxigenizált hemoglobin aránya
aktivált állapotban megnövekszik (a kettő mágneses
tulajdonsága eltér – MR jellel kimutatható)
- jobb térbeli felbontás, mint PET esetében
- EEG-hez mérve időbeli itt se túl jó…
REM alatti agyi aktivitás
• Magasabb agykérgi struktúrák szerepe
• Érzelmi központok aktivitása meghatározza a REM alatti
agyműködést (amygdala, anterior cingulum)
És ismét a homloklebeny
Dorzolaterális prefrontális kéreg
Ventromediális prefrontális kéreg
-Tervezés, mérlegelés
-Szociális kogníció
-Figyelmi folyamatok
-Empátia
-Racionális, logikus gondolkodás
-Tudatelmélet
-Ellenőrző, gátló funkciók,
szűrés
-Szociális forgatókönyvek
-REM alatt deaktiválódik
-REM alatt aktív
Hálózati modellek
• REM alatti aktív agyterületek „kommunikációjának”
kérdése – Agyi aktivitások szinkronizációja (tudatos
élmény háttere)
• Ismétlés: EEG
• Frekvenciasávokra bontás
• Koherencia-analízis:
• Különböző területek közt az
adott frekvenciasáv mennyire
van szinkronban
Távoli agyterületek összekapcsolt működése,
agyi konnektivitás mutatója
Tudatos élmény és gamma aktivitás
• Tudatos élménnyel ébrenlét során a gamma (40Hz)
tartomány korrrelál
• NREM alatt lecsökken, REM alatt fokozódik a gamma
aktivitás : élénk tudati működés mutatója
• DE!! A frontális területek és a hátulsó (perceptuális)
területek közti gamma szinkronizáció REM alatt
lecsökken (akarati kontroll, logikus gondolkodás hiánya,
álmok bizarrsága, élmények szervezésének deficitjei?)
• TERÜLETEK KÖZTI „PÁRBESZÉD” NEHÉZSÉGEI
Az álmodás neuropszichológiai személete
• Álombeli kognitív deficitek kísértetiesen hasonlítanak
egyes neuropszichológiai zavarokban tapasztalható
tünetekre
• Arc és tárgyfelismerés zavarai, téves azonosítási
szindrómák
• Pl. a férfi, aki kalapnak nézte a feleségét (Oliver Sacks)
Capgras szindróma
- akit látok igazából nem az a személy, hanem egy imposztor
költözött belé
- Arcfelismerő terület (FFA) és az érzelmi központok közti
kapcsolat és kiértékelés zavara
-Csökkent aktivitás
Normál arcfelismerés
Capgras szindróma
-Fokozott aktivitás
___ Normál konnekció
- - - - sérült konnekció
Prozopagnózia
- Arcfelismerés, azonosítás zavara
Normál arcfelismerés
Prozopagnózia
Fregoli szindróma
- Ismeretlen ember ismerősként észlelése
- Álombeszámolókban is igen gyakori: „nem ismertem fel
az arcukat, de tudtam, hogy ismerem őket” ; Egy furcsa
külsejű idősebb hölgy volt, de én tudtam, hogy az
anyukám az, pedig nem is hasonlított rá.”
Normál arcfelismerés
Fregoli szindróma
Külső ingerlés és álomélmény
Dalí: Álom, amelyet egy
gránátalma körül repkedő
légy okozott a felébredés
előtt egy másodperccel
Információfeldolgozás és REM alvás
Bastuji et al, 2002
Az alfa aktivitás változó arcai
• Ébrenlét: alfa csökkenés
a releváns információra
• REM: alfa növekedés a
releváns információra
• Alfa, mint arousal
fokozódás alvás során
Ruby et al, 2013
Alfa aktivitás gyakori és ritka álmodóknál
Gyakori álomfelidézők esetében az
ingerlésre fokozott felébredési reakció
jelentkezett. Talán ez elfedte a
különbséget a REM szakaszokban?
Ruby et al, 2013
Repül és motorral működik. Az a…
Kongruens: Repülő
Inkongruens 1: Madár
Inkongruens 2: Kocsi
Inkongurns 3: Tévé
Kong Ink 1 Ink 2 Ink 3
ÉBRENLÉT
Ibanez et al
2006
NREM 2
Ibanez et al
2006
REM
Ibanez et al
2006
Állat – bal gomb, Tárgy – jobb
gomb
Valós szó – bal gomb ,
Pszeudoszó – jobb gomb
LRP: lateralized readiness
potential (motoros kéreg)
LRP alvásban is megjelent az
előzőleg nem bemutatott, új
szavakra (nrem1 és nrem 2) de
kissé eltérő „alakzatban”
Kouider et al 2014
Hang és
kellemes vagy
kellemetlen
szagok
párosítása
Alvás alatti tanulás,
majd ezek
„alkalmazása”
ébrenlétben
Információfeldolgozás alvás alatt: kérgi, perifériás és
mentális „lenyomatok”
Averzív információk
feldolgozása, beépülése
az álmokba
FRONTÁLIS ALFA
ASSZIMETRIA
GBR
Álmok érzelmi töltete
Flo et al, 2011
ÁLMOK:
• tendenciaszintű növekedés a
negatív és csökkenés a
pozitív emocionalitást illetően
az kísérleti kondícióban
Ingerlés, arousal
és álomélmény
Conduit et al., 1997
Ingerlés, szemmozgás és álomélmény
Stuart et al 2009
Szenzoros ingerlés és álomtartalmak: az inkorporáció
mértéke
•
•
•
•
Szinuszoid hanghullám: 9 % (Dement & Wolpert, 1958)
Ágyringatás: 25 % (Leslie & Ogilvie, 1996)
Enyhe fájdalominger: 31% (Nielsen et al, 1993)
Végtag (láb) ingerlése: 87% (Nielsen et al, 1993) (de ingerlés nélkül
is 25% az arány)
• Kérdéses pontok:
– Direkt vs. indirekt inkorporáció
– Felébredés kiküszöbölése (EEG)
– Megfelelő kontroll mérések
• nem jelent meg arousal reakció
• a szagok hedonikus kvalitása volt hatással
az álmok emocionális töltetére
• bulbus olfactorius-amygdala
összekötettések?
Kísérlet továbbfejlesztése: szagok és képek
társítása
Schredl et al, 2009,2014
Az álmok, mint az alvó agykéreg megébredései
AIM modell
Aktiváció
Input
Moduláció
Ahol az „input” szerepe
fokozódik:
• tudatos álmodás
• alvásparalízis
• rémálmok?
Hobson, 2009
Köszönöm a figyelmet!
• Kérdések?