Az álmodó agy: az álmodás idegtudományi megközelítései-

Az előadások a következő témára: "Az álmodó agy: az álmodás idegtudományi megközelítései-"— Előadás másolata:

1 Az álmodó agy: az álmodás idegtudományi megközelítései-
Kalandozások az álomkutatás területén Az álmodó agy: az álmodás idegtudományi megközelítései- - Simor Péter – Kognitív Tudományi Tanszék

2 Mai óra Agy-elme probléma nehéz kérdése
Rövid ismétlés: NREM-REM ultradián ciklusok és tudati tevékenység A REM alatti álmodás modellje Az álmodás agyi útvonalai Álmok a képalkotó vizsgálatok fényében Álmodás hálózati modelljei Az Álmok neuropszichológiai megközelítése

3 MÓDSZERTANI NEHÉZSÉG Neuro- Farmako. ? IQ, Személy. Stb.

4 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…

5 Példák a tudatos élmény (qualia) megközelíthetetlenségére
A fordított spektrum gondolatkísérlete (Locke)

6 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

7 A szabad akarat illúziója

8 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

9

10

11 Ultradián ritmus és mentális élmény

12

13 REM szemmozgás 90-100 percenként, kb 25 percig tartó állapot
Kis amplitúdójú, nagy frekvenciájú hullámok (beta 15-30, gamma 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 Tónusos és fázisos jegyek.

14 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 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

15 PontoGeniculoOkcipitális hullámok
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 Hasonlósága a megrezzenési reakcióhoz (startle response) (álombeli színhelyváltások, váratlan események?)

16 A kölcsönös interakció elmélete ragadozók vs
A kölcsönös interakció elmélete ragadozók vs. zsákmányállatok allegóriája REM-off neuronok Gátolják önmaguk aktivitását Gátolják a REM-on neuronok aktivitását „ragadozók” Locus Coeruleus – noradrenalin Raphe magvak – szerotonin (Monoaminerg Neuroncsoportok) REM-on neuronok Serkenti önmaga aktivitását Serkenti a REM-off rendszert „zsákmányállatok” Hídi területek – kolinerg (acetilkolin) neuronjai McCarley&Hobson, 1975

17 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.

18 Aminerg és kolinerg szabályozás és tudatállapotok

19 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 Percepció-koncepció. Elsődleges érzékszervi területek aktiválódása, elemi észleletek alakulnak át komplex fogalmakká, történetté. Álmodás Észlelés modellje.

20 Monoaminerg szabályozás hiánya
Noradrenalin: jel/zaj arány fokozása Neurális jel szabályozása, hatékonnyá tétele: rendezetlen idegsejti aktiváció csomagokba rendezése Szerotonin: irreleváns ingerek kiszűrése Neurális jel regulációja Szelektív figyelmi folyamatok szabályozása Monoaminerg rendszerek ezer axonális végződése hálózza be az agyat. A perifériáról érkező ingerek által továbbított neurális jelet modulálják: Allegória: a külvilágból érkező jelek (szenzoros területekről továbbítódva) fennakadnak a monoaminerg rendszerek hálójában, ha ez nincs (REM alvás) a háló feloldódik és az agykérgi hal szabadon úszkál (Hobson)

21 Álmok bizarrsága, álom és őrület, álom és LSD pszichózis

22 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 Tudattalan megnyilvánulása: pl. hétköznapi elszólásokban, viccekben, művészetekben; 3-ik csapás az emberiség nárcizmusára

23 Néhány az ÉN elhárító mechanizmusaiból
Regresszió (pl. infantilizálódás - ágybavizelés) Projekció (pl. rasszizmus – paranoid téveseszmék) Reakció-képzés (pl.homofóbia) Racionalizáció (pl. boszorkányégetés) Szublimáció (pl. művészetek)

24 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…”

25 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

26 Freud vs. Hobson Top-Down vs Bottom-Up építkezés
Gondolattól a képig vagy fordítva? Álmok jelentésének kérdése Észlelés hierarchikus szervezettsége: elemi ingerek (vonalak, irányok, színek, mozgás, szögektől az egyre komplexebb tárgyakig, stb.)

27 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

28 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.

29 Álomtalanok két nagy csoportja
94 eset 16 eset További esetek: prefrontális leukotómia és álmok megszűnése (prefrontális lebeny roncsolása) Ventromediális Prefrontális területek stimulálása: álomszerű élmények

30 Az észlelés elmélet további kritikái:
Primér érzékszervi áreák sérülései pl. elsődleges látókéreg sérülése, kortikális vakság, nem okozta az álmodás megszűnését ÁLOM MINT KÉPZELETI TEVÉKENYSÉG – bonyolult konstruktív, kognitív folyamat (TOP-DOWN)

31 Agysérülések és Álomzavarok
Non-Vizuális álmodás (a vizualitás megszűnése, vagy egyes elemek kiesése) Az álmodás teljes megszűnése Álom-valóság tévesztése Visszatérő rémálmok 2 Parietális-temporális-okcipitális – téri-vizuális képességek (lásd:gyerekek álomfejlődése), Álom térivizuális megformálása, Morpheus, EREDET- tervező 1 REM fázis pusztán az aktivációs hátteret biztosítja, az álmok keletkezésének útvonalát nem befolyásolja 3 2 4

32 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) Hobson stroke-ja a hídban, elmélet újrafogalmazása

33 Anyával és apával voltam egy másik bolygón
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.

34 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 Radioaktív anyag béta-részecske (pozitron) kibocsátással bomlik, ami találkozik egy elektronnal: annihilálódnak - gamma foton sugárzást eredményezve. Ezt detektáljuk.

35 - agy mágneses aktivitásán alapul
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…

36 REM alatti agyi aktivitás
Magasabb agykérgi struktúrák szerepe Érzelmi központok aktivitása meghatározza a REM alatti agyműködést (amygdala, anterior cingulum)

37 És ismét a homloklebeny
Dorzolaterális prefrontális kéreg Tervezés, mérlegelés Figyelmi folyamatok Racionális, logikus gondolkodás Ellenőrző, gátló funkciók, szűrés REM alatt deaktiválódik Ventromediális prefrontális kéreg Szociális kogníció Empátia Tudatelmélet Szociális forgatókönyvek REM alatt aktív Szelektív aktiválódás, álomra való homélyos emlékezés, álom bizarrságának, szelf-reflektív folyamatok hiányának háttere. VMPFC- álombeli jól működő szociális aktivitás, kogníció

38 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

39 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 Analógia: ébrenlét – információáramlás és ellenőrzés a 21. században. Álom: információáramlás és ellenőrzés a középkorban

40 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) - Neuropszichológiai zavarok definiálása

41 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 Fokozott aktivitás ___ Normál konnekció - - - sérült konnekció Normál arcfelismerés Capgras szindróma

42 - Arcfelismerés, azonosítás zavara
Prozopagnózia - Arcfelismerés, azonosítás zavara Normál arcfelismerés Prozopagnózia

43 Ismeretlen ember ismerősként észlelése
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 Egyéb zavarok: helyek, tárgyak téves felismerése, akromatopszia, méretek eltolódása, stb. Neuropszichológiai zavarok irényadólk lehetnek az álombeli agyi aktivitás mintázatok és az azzal összefüggő szubjektív álomélmény megértésében

44 Köszönöm a figyelmet! Kérdések?