Нет, серьёзно. Как долго может храниться ДНК, чтобы потом можно было хотя-бы определить чья она? Ответ: до 2 миллионов лет. И это не предел. Подробности дальше.
Ранний плиоцен, Гренландия, реконструкция по палеогенетическим данным.
ДНК — субстанция нежная и, находясь вне клетки, стремительно деградирует: окисляется, гидролизуется (особенно быстро теряя пуриновые основания аденин и гуанин) да и просто разлагается вездесущими бактериями. Так что судьба одной двуцепочечной молекулы ДНК предрешена. Но, как правило, после гибели многоклеточного организма таких молекул остаются триллионы (есть ведь еще ДНК митохондрий и хлоропластов) несмотря на активное разрушение ДНК собственными ферментами погибших клеток. Итак, если останки не были полностью съедены, сожжены и т. д. ДНК остается один на один с такими факторами, как температура, влажность, активность микроорганизмов, количество кислорода и рН. Чем холоднее, суше и вдали от кислорода — тем лучше.
Естественно, лучшее место для поиска — вечная мерзлота. Именно в ней находят всё более и более древние образцы ДНК. До недавнего времени самой древней считалась ДНК, выделенная из зубов мамонта. Оценка возраста от 1.1 миллиона лет (при оценке геологическими методами) до 1.7 миллионов, опираясь на известные данные о скорости деградации ДНК. Да, это не полностью целенькая и новая ДНК. Это обрывки молекул, собрать которые обратно в полноценный геном почти невозможно (да и не сохранилось там полного генома). Но по этим остаткам можно делать выводы о том, какому виду эта ДНК принадлежала и даже оценить множество особенностей этого вида и его дальнейшей эволюции.
Вот тут можно поискать древнюю ДНК (здесь и далее иллюстрации из статьи, лежащей в основе поста)
Итак, сегодняшний рекорд: исследователи из университетов Копенгагена, Кембриджа и др. Включая Российских А. Тесакова и А. Симакову из геологического института РАН. Добыли из формации Кап-Копенгаген на северо-востоке полуострова Земля Пири в Гренландии ДНК возрастом большинства образцов 2 миллиона лет!
Места отбора проб на карте
И это не ДНК одного организма. Это метагеномная ДНК — то есть ДНК множества погибших в этих местах организмов, можно сказать, целой экосистемы! Успешно идентифицированы до рода 76% образцов. В основном идентифицированы растения и в меньшей степени травоядные животные, то есть те организмы, биомасса которых в экосистеме значительна (значит и молекул ДНК больше). Хищников из-за этого не выявлено.
Принадлежность ДНК в различных пробах к различным таксонам растений. "Forbs" это травы, разнотравье, если что.
Полученные результаты позволили сделать интересные выводы о природе Гренландии начала плиоцена. В экосистеме тех времен присутствовали такие довольно теплолюбивые роды растений как туя, тис, калина (причем это разнообразие соседствовало с ДНК мастодонта, который, вероятно этим и питался). Получается довольно странное сообщество содержащее смесь таксонов характерных для современных лесов и тундры, в сегодняшних биоценозах такое сочетание не встречается.
Немного данных по выявленным животным. Гуси, лемминги, олени, мастодонт. Это метагеномика (анализ множества обрывков ДНК из окружающих горных пород), так что точности до вида быть не может, но отличить лемминга от гуся получается прекрасно.
Морские организмы, выявленные исследованием также подтверждают более тёплый климат тех времен: совместно присутствуют характерные для Арктики опистоконты (хоанофлагеляты, животные рассматривались отдельно), страменопилы (например, желто-зеленые и бурые водоросли) и более теплолюбивые мечехвосты и кораллы, обитающие сегодня значительно южнее.
Страменопилы, опистоконты и архепластиды это такие очень крупные клады организмов, сопоставимые по рангу, пожалуй с надцарством. К опистоконтам относимся и мы, но в статье речь о морских и более просто организованных)
Статья опубликована в журнале nature в 2022 году. Титульная иллюстрация соответствует биоценозу, реконструированному по найденным ДНК животных и растений (лемминг, олень, гусь и т. д.) из обзора этой же статьи www.livescience.com/worlds-old..., иллюстрации из основной статьи.
Полный текст статьи (он огромен, но там есть что посмотреть) Kjær, K.H., Winther Pedersen, M., De Sanctis, B. et al. A 2-million-year-old ecosystem in Greenland uncovered by environmental DNA. Nature 612, 283–291 (2022) doi.org/10.1038/s4... В статье также есть ссылки на дополнительные материалы, а желающие могут скачать полученные исследователями метагеномные данные и провести собственный анализ.
Исследователи из MIT Media Lab опубликовали предварительные результаты работы, которая показывает вероятные риски.
В эксперименте участвовали 54 человека 18–39 лет из Бостона. Их разделили на три группы и попросили написать несколько эссе формата SAT (это аналог ЕГЭ в США).
Первая группа использовала ChatGPT, вторая — Google, третья писала без подсказок. Во время работы участникам измеряли активность мозга с помощью ЭЭГ в 32 зонах (ЭЭГ даёт возможность анализа функционального состояния головного мозга и его реакций и применяется в диагностической и лечебной работе (особенно часто при эпилепсии), в анестезиологии, а также при изучении деятельности мозга, связанной с реализацией таких функций, как восприятие, память, адаптация и т. д.
Наименьшую активность показала группа, работавшая с ChatGPT. Авторы пишут, что эти участники «уступали» другим по нейронным, языковым и поведенческим показателям. За несколько месяцев эксперимента они всё чаще просто копировали ответы модели.
Авторы работы предполагают, что использование LLM может ухудшать учебный процесс, особенно у молодых пользователей. Статья пока не прошла научное рецензирование, а выборка небольшая, но руководитель исследования Наталия Космина решила опубликовать результаты раньше, чтобы привлечь внимание к исследованию. По её словам, если полагаться на ИИ ради удобства, это может повлиять на долгосрочное развитие когнитивных навыков.
«Я опасаюсь, что через полгода могут принять решение вроде “давайте внедрим GPT в детский сад”. Это может навредить детям», — говорит Космина. «Развивающийся мозг — в зоне риска».
Как проходило исследование
MIT Media Lab активно изучает влияние генеративного ИИ. Например, раньше команда показала, что чем дольше люди общаются с ChatGPT, тем более одинокими они себя чувствуют.
Космина решила сосредоточиться на учебных задачах, так как ИИ всё чаще используют школьники и студенты. Участники писали 20-минутные эссе на темы вроде этики благотворительности и сложности выбора из множества вариантов.
Эссе, созданные с помощью ChatGPT, оказались похожи друг на друга и мало отличались оригинальностью. Два учителя английского назвали их «безжизненными». ЭЭГ показывала низкую активность, связанную с вниманием и управлением задачей. К третьему эссе многие пользователи ChatGPT просто отправляли запрос модели и просили её «дописать» или «подправить» текст.
Участники, которые писали без инструментов, напротив, показывали наибольшую нейронную активность — особенно в альфа-, тета- и дельта-диапазонах, связанных с творческим поиском, работой памяти и смысловой обработкой. Они были более вовлечены, чувствовали удовлетворение и писали тексты, за которые готовы были «ручаться».
Группа, использовавшая Google, также показала высокую активность мозга и удовлетворённость процессом. Это важно на фоне того, что многие всё чаще ищут информацию не через поиск, а через чат-боты.
После трёх эссе всем предложили переписать одно из них. Группа ChatGPT должна была сделать это без модели; группа, писавшая «вручную», наоборот, могла использовать ИИ. Пользователи ChatGPT плохо помнили собственные работы и показывали низкие показатели в тета- и альфа-диапазонах, что говорит о слабой вовлечённости памяти. «Задача выполнена быстро и удобно, но, как мы показываем, в память почти ничего не попадает», — говорит Космина.
У работавшей самостоятельно группы, наоборот, активность выросла по всем диапазонам. Это показывает, что ИИ может усиливать обучение, если его использовать грамотно.
После публикации
Это первая нерецензированная статья Косминой. Команда подала её в журнал, но не захотела ждать до года, чтобы говорить о проблеме, которая, по мнению исследовательницы, важна уже сейчас. «Нужно понимать, как использовать такие инструменты, и помнить, что мозгу нужно развиваться в живой, а не полностью цифровой среде», — говорит она. «Важно, чтобы законы успевали за технологиями, и чтобы инструменты тестировали до внедрения».
Психиатр Зишан Хан, работающий с детьми и подростками, подтверждает, что многие из них сильно зависят от ИИ. «С психиатрической точки зрения чрезмерная опора на модели может иметь нежелательные последствия для психики и когнитивного развития, особенно у тех, чей мозг ещё формируется», — говорит он. «Нейронные связи, которые отвечают за память, поиск информации и устойчивость, будут ослабевать».
Когда статья вышла, пользователи соцсетей тут же прогнали её через ИИ-сервисы, чтобы получить краткие пересказы. Космина ожидала этого и добавила в текст «ловушки» — например, инструкцию «читать только таблицу ниже», — чтобы ограничить качество таких пересказов.
Сейчас команда работает над похожим исследованием влияния ИИ на работу программистов. «Пока результаты ещё хуже», — говорит Космина. Это может быть важно для компаний, которые хотят заменить начинающих разработчиков ИИ. Даже если эффективность вырастет, чрезмерная опора на модели, по мнению авторов, может ослабить критическое мышление и навыки решения задач у остальных сотрудников.
Исследования влияния ИИ пока только формируются. Работа Гарварда, опубликованная в мае, показала: генеративный ИИ повышает продуктивность, но снижает мотивацию. В том же месяце MIT дистанцировался от другой работы своего аспиранта, где утверждалось, что ИИ сильно повышает эффективность труда.
OpenAI не ответила на запрос о комментарии. В прошлом году компания вместе с онлайн-проектом Wharton выпустила рекомендации по использованию генеративного ИИ в обучении.
Я по долгу службы время от времени нахожу относительно свежие научные публикации, преимущественно иностранные, и пишу в нашу местечковую группу (целых 600 подписчиков) ВК обзоры этих статей. Обзоры краткие и не очень глубокие, но со ссылкой на оригинал. И вот мне стало интересно, а как оно зашло бы на пикабу? Выкладывать я их буду через неделю после нашей группы, так что вроде бы никого не огорчу.
Исследователи из университетов Тампере и Эспоо в Финляндии Jari K Hietanen и Lari Nummenmaa оценивали один из потенциалов мозга, который принято обозначать EV170 источник которого находится в области веретенообразной и нижневисочной извилин. Вообще этот потенциал становится заметен, когда наш зрительный анализатор обрабатывает информацию связанную с лицами. Участок мозга, связанный с EV170, занимается выявлением лиц среди всего потока зрительной информации и распознаванием знакомых лиц. Но, как выяснили исследователи, этот же потенциал усиливался и при наблюдении изображений человеческого тела. Причем даже если лица при этом не видно. И чем меньше одежды на этих телах было — тем активнее работал этот участок мозга испытуемых (кроме того, повышалась активность и других участков мозга, что не удивительно).
1/3
Иллюстрации из оригинала. Реакция мозга на изображения автомобиля, просто лица, голого человека и одетого. Сверху форма сигнала, снизу активность мозга при этом (на голых людей реакция очень бурная). Дальше примеры этих изображений и результаты.
Из этих наблюдений был сделан вывод, что те же структуры мозга, которые занимаются распознаванием лиц, распознают и обнаженную натуру. Вероятно, такое внимание зрительного анализатора к «клубничке» связано с эволюционной важностью быстрой оценки физических качеств потенциальных партнеров и конкурентов в непростом деле решения демографических вопросов человечества. В исследовании также сравнивалась реакция на свой и противоположный пол. Поскольку на противоположный пол реакция у большинства испытуемых была более выраженной, в первую очередь на голых представителей, и было сделано предположение о связи этого свойства мозга именно с поиском партнеров.
Сравнительно недавно появившаяся одежда (в масштабах нашей эволюции) вызывает в данном участке мозга куда меньший всплеск активности, позволяя не отвлекаться от основной функции — распознавания лиц.
Ссылка на статью «The Naked Truth: The Face and Body Sensitive N170 Response Is Enhanced for Nude Bodies» pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/P...
P.S. Исследование весьма серьёзное, в отличии от моего краткого пересказа.
Исследование показало, что наиболее стабильную пену создаёт пиво с тройной ферментацией, тогда как пена пива с одноразовой ферментацией, включая лагеры, склонна разрушаться прежде, чем вы успеете сделать первый глоток.
Теперь мы знаем точный механизм и можем помочь пивоварам улучшать пену у их пива», — отметил профессор Ян Верман, химический инженер из ETH Zürich и руководитель исследования.
Как и любая другая пена, пивная пена состоит из множества мелких пузырьков воздуха, разделённых тонкими жидкими стенками. Под действием гравитации и давления соседних пузырьков эти стенки истончаются, пузырьки лопаются — и пена исчезает. Однако скорость, с которой это происходит, оказалась разной и зависела от формы белка, получаемого из ячменя, называемого Liquid Transfer Protein 1.
Мы стремились исследовать непосредственно, что происходит в тонкой плёнке, отделяющей два соседних пузырька», — пояснил доктор Эммануил Хатцияннакис, доцент Технического университета Эйндховена и соавтор исследования.
С помощью разнообразных методов визуализации команда смогла определить, как такие тонкие плёнки могут удерживать форму и образовывать устойчивую пену. «Мы можем непосредственно визуализировать, что происходит, когда два пузырька сближаются. Мы можем видеть белковые агрегаты пузырьков, их интерфейсы и структуру», — рассказал Хатцияннакис.
В пиве с однократной ферментацией белки LTP1 сохраняют глобулярную форму и плотно располагаются в виде небольших сферических частиц на поверхности пузырьков. «Это не очень устойчивая пена», — отметил Верман.
При второй ферментации белки начинают слегка распутываться и образуют сетчатую структуру, словно эластичную «кожу», покрывающую поверхность пузырьков. Это делает жидкость более вязкой и пузырьки — более устойчивыми.
При третьей ферментации белки LTP1 распадаются на фрагменты, имеющие гидрофобный (отталкивающий воду) конец и гидрофильный (притягивающий воду) конец. В этих сортах задействуется эффект Марангоньї: жидкость перемещается из областей с большим количеством белка (толстые участки) в области с меньшим содержанием белка (тонкие), замедляя разрушение пузырьков. Аналогичный эффект можно наблюдать на мыльных пузырях, где на поверхности часто видны характерные вихревые узоры.
«Эти фрагменты белков действуют как поверхностно-активные вещества (сурфактанты), которые стабилизируют пену во многих повседневных применениях, например, в моющих средствах», — говорит Верман. Некоторые сорта пива с тройной ферментацией сохраняли пену в течение 15 минут.
Верман, родом из Бельгии, добавил, что результаты исследования могут помочь пивоварам регулировать количество пены в зависимости от культуры потребления: в некоторых странах пенная шапка — желательное качество, а в других её воспринимают как потерю «стоимости за глоток». «Пена не так важна везде, где подают пиво — это, по сути, культурный вопрос», — сказал он. Гардиан
Официальная публикация исследования появилась в журнале Physics of Fluids.
Анубисы (Papio anubis, англ. olive baboon) — вид приматов, обитающих в саваннах и иногда лесах Центральной Африки. Такое имя они получили за внешнее сходство с изображениями древнеегипетского бога Анубиса, которого изображали с головой собаки. На английском они называются оливковыми — из-за своего цвета шерсти.
Павиан анубис. Кроме морды также на собачьи похожи звуки, которые они издают. Танзания. Фото SajjadF.
У анубисов, как и у многих других приматов, есть сложная социальная структура и иерархия. Они живут группами по 15–150 особей: в каждой группе есть несколько самцов, сильно больше — самок, и детёныши. Место в социальной структуре определяется доминантностью.
Самки доминантность наследуют и составляют ядро социальной системы. Родственные самки образуют в стае свои подгруппы, ухаживают друг за другом (например, чистят шерсть) и вступаются друг за друга в случае конфликта. Такое невозможно в случае самцов, чуть ниже вы поймёте, почему; пока что предлагаю просто это запомнить.
Что даёт самкам доминантность? Они получают больше пищи, их добивается больше кавалеров, их уважают и защищают в группе. Как следствие, они рожают с более короткими интервалами, а их детёныши чаще выживают. Однако, странным образом у них также чаще случаются выкидыши. На этот счёт существует теория, но пока я предлагаю держать в голове и это тоже.
Самцы-анубисы проходят совершенно другую школу жизни. После достижения половой зрелости (в 7–10 лет) они покидают свою родную группу и отправляются искать новую. Соответственно, в новой группе им нужно завоевать выгодное положение в социальной иерархии.
Для самцов доминантность означает доступ к большему количеству самок (а значит и спариваний), к большему количеству пищи, да и нужно ли что-то ещё? Но чтобы этого достичь, нужно или бросить вызов старшим самцам (которые, предвидя это, заранее объединяются в «коалиции»), или заручиться поддержкой доминантной самки.
Самки и самцы анубисов умеют дружить — причём по-настоящему!, не подразумевая сексуальных отношений. Самцы могут нянчить детёнышей, защищать своих подруг от атак внутри группы, ухаживать и так далее. Но для новичка не всё так просто — у доминантной леди уже могут быть покровители и кавалеры (в среднем 1–4 шт.), которым новичок, только что пришедший в стаю, придётся не по нраву.
Самка анубиса с детёнышем. Заповедник дикой природы Семлики, Уганда. Фото Charles J. Sharp.
Где-то среди этих сложных взаимоотношений у молодых анубисов появилась одна грязная, но рабочая стратегия. Новопришедшие самцы нацеливаются не на уже одетворившихся самок, а на впервые беременных: своим угрожающим (а может быть, просто по неопытности нелепым) поведением они вызывают у подруги стресс, отчего у неё происходит выкидыш. А раз так, с ней можно быстрее вступить в половую связь и поднять свой статус, не имея дел с её друзьями.
Драка двух самцов-анубисов. Национальный парк Серенгети, Танзания. Фото Mattia Dantonio.
Зачем отдельное уточнение про первую беременность? Так ведь если у самки уже есть детёныш, то у него есть и отец, и друзья-покровители, которые новичка смогут быстро отпровадить. А раз жизнь детёныша страхуется сразу несколькими самцами, то навредить ему никому не захочется — вред, нанесённый детёнышу, может спровоцировать ответную агрессию сразу нескольких самцов.
И вот поэтому самцы анубисов иногда прикрываются детёнышами в драках!
Ещё одно видео драки павианов по вопросу молодого поколения (не уверен, что это именно анубисы):
Подробнее про дружбу между самцами и самками анубисов:
Lemasson, A., Palombit, R.A. & Jubin, R. Friendships between males and lactating females in a free-ranging group of olive baboons (Papio hamadryas anubis): evidence from playback experiments. Behav Ecol Sociobiol62, 1027–1035 (2008). https://doi.org/10.1007/s00265-007-0530-z
Насколько жесток человек и могут ли люди перестать убивать других людей?
В 2016 году в журнале Nature вышла статья с достаточно обнадёживающими выводами.
Убийства сородичей происходят не только среди людей, но и среди других млекопитающих. Средний процент внутривидовых убийств во всём классе млекопитающих — около 0.3% от всех смертей. Эта цифра (хотя и кажется небольшой) означает, что смертельное насилие к своему виду достаточно распространено среди млекопитающих. Конкретно, к нему относятся, например, инфантицид (детоубийство) и каннибализм. При этом есть как более «мирные», так и более «жестокие» группы млекопитающих. Так, убийства относительно редко встречаются у летучих мышей, китов и зайцеобразных, но чаще происходят у носорогов, морских львов, белкообразных и (внимание!) приматов.
Средний показатель внутривидовых убийств у приматов составляет около 2%.
Драка двух самцов-анубисов (Papio anubis). Национальный парк Серенгети, Танзания. Фото Mattia Dantonio. Анубисы живут группами, у них развита социальная иерархия. Самцы часто дерутся за доступ к самкам и за более высокий статус в иерархии.
Спор сивучей (Eumetopias jubatus), Аляска, Сьюард, Национальный парк Кенай-Фьордс. Фото David Hoffmann. Сивучи полигамны: вокруг одного самца собирается несколько самок, образуя что-то наподобие гаремов.
Исследователи провели филогенетический анализ (филогенетика — наука, изучающая эволюционные взаимоотношения видов) и предположили, что то же число будет актуально и для рода Homo — людей. Ну, как думаете, далеко ли мы ушли от наших эволюционных родственников — павианов и лемуров, у которых самый высокий среди приматов процент внутривидовых убийств?
У кошачьих лемуров (Lemur catta, самый известный вид лемуров) показатель внутривидовых убийств достигает почти 8%.
Ответ на этот вопрос не так однозначен. Исследователи провели анализ и сравнили получившиеся показатели смертельного насилия в различные периоды истории человечества. Так, в доисторические времена показатель был на уровне предсказанных 2%, а в палеолит, мезолит и неолит — уже выше ожидаемого (3–4%). В бронзовый век (когда уже существовали государства Ближнего Востока и Египет) — упал до ок. 2% и затем рос в железный век (во времена переселения народов, ок. 5–6%) и Средневековье (ок. 12%). Отдельно были посчитаны показатели для Нового Света, и там процент гомицидов (убийств людьми других людей) был особенно высоким в постклассический период (примерно совпадающий во времени с европейским Средневековьем) — ок. 10%. Может быть, это не так и удивительно, если вспомнить, например, обычаи жертвоприношения у ацтеков.
Человеческие жертвоприношения ацтеков, иллюстрация из кодекса Мальябекки.
У человечества не было бы шанса оправдаться перед нашими собратьями-приматами, но средний показатель убийств по мере приближения к современности всё-таки уменьшился — сначала до ок. 2,5% в Новое время и затем до ок. 1% — в Новейшее. Ура!
Что ж, сейчас, вероятно, — самый подходящий момент, чтобы отпраздновать превосходство человеческого пацифизма над другими приматами, ведь будет неприятно испортить такую жизнеутверждающую статистику Третьей мировой войной, например.
Если говорить серьёзно, исследователи связывают уменьшение насильственных смертей с развитием социальной структуры и закреплением государственной монополии на насилие. Вообще говоря, человечество переломило эволюционный тренд — обычно социальные виды намного более жестоки к сородичам, чем животные-одиночки. В случае человека, количество убийств, наоборот, стало падать по мере увеличения популяции, и это обнадёживает.
Этот текст написан на основе научной статьи и является её упрощением. Рекомендую ознакомиться с полным текстом:
Gómez, J., Verdú, M., González-Megías, A. et al. The phylogenetic roots of human lethal violence. Nature538, 233–237 (2016). https://doi.org/10.1038/nature19758
Осознанные сновидения помогут и тем, кого преследуют кошмары и тем, кто жаждет экзотических ощущений ИА Красная Весна
Себастьян Луз, Спящая девочка
Ученые считают, что если во время быстрой фазы сна человек научится осознавать, что спит, то можно решить тяжелые психологические проблемы, встретиться с ушедшими из жизни близкими, задать экзистенциальные вопросы и получить мистический опыт.
ИА Красная Весна предлагает перевод статьи доцента кафедры психиатрии и аддиктологии в Монреальском университете, директора Лаборатории инженерии сновидений в Центре передовых исследований в области медицины сна в Монреале Мишель Карр, напечатанной 17 декабря 2024 года в журнале Scientific American.
Я регулярно сплю в своей лаборатории под контролем датчиков. Недавно я спала в темной лабораторной комнате. Но я чувствовала, что не сплю. Надо мной нависло ощущение того, что за мной наблюдают. Исследователи, находившиеся за две комнаты от меня, наблюдали за мной в инфракрасную камеру, закрепленную на стене. Электроды на моей голове посылали им сигналы о моих мозговых волнах. Я открыла глаза — по крайней мере, я так думала, — и вздохнула. Маленькие пятнышки розовой пыли зависли передо мной. Я с любопытством их разглядывала. «О, — подумала я, осознав, что сплю, — это сон».
Во сне я медленно села, мое тело было тяжелым, я двигала глазами за закрытыми веками слева направо. Этот сигнал, который я научилась подавать во сне, он отслеживается электродами и сообщает исследователям, что я в сознании: сплю, но осознаю, что сплю. Я вспомнила задание, которое они дали мне перед сном: вызвать во сне персонажа. Я вызвала свою бабушку, и через несколько мгновений появились ее черно-белые фотографии, изображение было неясным и меняло форму. Я чувствовала ее присутствие через тепло, которое шло по моему позвоночнику. Это был простой и исполненный смысла сон, который вскоре перешел в приятное пробуждение.
Когда я проснулась, ученые из Лаборатории инженерии сновидений, которой я руковожу в Монреальском университете, спросили меня по внутренней связи о моем восприятии персонажей, любых взаимодействиях с ними и о том, как они повлияли на мое настроение при пробуждении. Несмотря на то, что бабушка выглядела необычно, она ощущалась реальной, как будто у нее были собственные мысли, чувства и воля. Отчеты других сновидцев часто отражают похожие ощущения — результат поразительной способности мозга во сне создавать реалистичные аватары, с которыми мы можем взаимодействовать. Исследователи подозревают, что общение с людьми во сне помогает нам научиться взаимодействовать с людьми в реальной жизни.
Многие люди испытали осознанные сны. Обычно вы погружаетесь в ситуацию, как в реальную, затем вы понимаете, что что-то «не так» и осознаете, что на самом деле спите. Часто люди просыпаются сразу после этого осознания, но постепенно вы можете научиться сохранять осознанность и направлять действие того, что происходит во сне. В лаборатории мы можем подготовить людей к осознанным сновидениям, разбудив их и дав инструкции прежде, чем они снова заснут. Дома вы можете попробовать проснуться и визуализировать осознанное сновидение (наиболее эффективно это делать рано утром), и прежде чем снова заснуть, принять твердое решение сохранять работу сознания во время сна.
За последние несколько лет ученые обнаружили, что во время осознанного сновидения человек может общаться с находящимся в контрольной комнате исследователем, который может общаться со сновидцем, давая ему инструкции что-то сделать во сне. В знаковой статье, опубликованной в 2021 году в Current Biology (британский научный журнал — прим. ИА Красная Весна), исследователи из США, Нидерландов, Франции и Германии представили доказательства двусторонней коммуникации в реальном времени во время осознанных сновидений. В двух местах исследователи предлагали спящим участникам устные математические задачи и участники проводили правильные вычисления. Когда одна команда спрашивала: «Сколько будет восемь минус шесть?», сновидцы отвечали двумя движениями глаз влево-вправо. Другая команда задавала вопросы с ответами «да» или «нет», и находившиеся в осознанных сновидениях люди хмурились, чтобы сказать «нет», и улыбались, чтобы сказать «да», а их движения регистрировались электродами, расположенными вокруг бровей и рта.
Исследователи сна теперь используют новые технологии для прямого взаимодействия с разумом во сне. Исследования нейровизуализации раскрывают уникальные закономерности мозговой активности, которые возникают во время осознанных сновидений. Это исследование может привести к созданию портативных устройств, запрограммированных с помощью алгоритмов, которые определяют подходящие моменты, чтобы пробудить сознание во время сна. Как исследователи, мы взволнованы этой возможностью, поскольку управление или «проектирование» сновидения может позволить людям уменьшить тяжесть или частоту кошмаров, улучшить качество сна и утреннее настроение и даже улучшить общее самочувствие и здоровье.
С конца 1970-х годов ученые знали об осознанных снах. В 1980 году Стивен Лаберж (психофизиолог, лидер в области изучения осознанных сновидений — прим. ИА Красная Весна), тогда аспирант Стэндфордского университета, опубликовал статью о методе подачи сигналов глазами из стороны в сторону, которая доказала существование осознанных сновидений. Эксперты продолжили доказывать, что в осознанных сновидениях люди могут контролировать свое дыхание, его характер и подергивания мышц. Это дает спящим возможность общаться с теми, кто бодрствует. Исследования с помощью визуализации выявили, что во время осознанных сновидений мозг более активен, чем во время неосознанных сновидений. На первом семинаре Dream x Engineering в медиалаборатории Массачусетского технологического института, который я провела в 2019 году, исследовали возможность контроля сновидений. В семинаре участвовал Лаберж вместе с 50 учеными со всего мира, специализирующимися на сновидениях. В течение двух дней мы исследовали возможность контроля сна. Мы сосредоточились на использовании новых технологий для того, чтобы вызвать осознанные сновидения у новичков, и на изучении мозга и пользы для здоровья осознанных сновидений в более широких масштабах.
С тех пор к этим исследованиям подключились и другие ученые. Исследователи, работающие более чем в дюжине стран, научились вызывать и записывать осознанные сны с помощью портативных устройств и даже использовать эти методы для лечения кошмаров, бессонницы и других проблем со сном.
Излечение от кошмаров очень важно, поскольку они связаны со всеми видами психиатрических расстройств и расстройств сна, включая зависимости, психоз, нарколепсию и бессонницу. Кошмары также связаны с более высоким риском тревожности, депрессии и самоубийства. Опасности особенно актуальны для людей с посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР), поскольку эти пациенты видят кошмары, в которых они снова и снова воспроизводят травмирующие события, каждый раз снова себя травмируя. Пациенты с ПТСР, у которых бывают тяжелые кошмары, страдают от более острых симптомов болезни, у них в 4 раза больше риск самоубийства по сравнению с теми пациентами с ПТСР, которых кошмары не преследуют.
В недавнем исследовании 49 пациентов с ПТСР из 9 стран, которые длительное время страдали от кошмаров, приняли участие в виртуальном семинаре с экспертом по осознанным сновидениям Чарли Морли. Участники представляли себе позитивные версии своих кошмаров, в которых они взаимодействовали со своим сном или с угрожающими персонажами из сна. Одна пациентка сообщила, что кричала в пейзаж из своих снов: «Сновидец, исцели мое тело!» Затем она почувствовала рев в ушах, а ее тело начало сильно вибрировать. Другая пациентка попросила [во сне] встретиться и подружиться со своей тревогой, тогда появился гигантский золотой ромб, который привел ее в изумление и вызвал благодарность. Всего через неделю обучения у всех участников уменьшились симптомы ПТСР. Им меньше стали сниться кошмары.
Лабораторные исследования дали похожие результаты. Молодая женщина, которой каждую неделю снились кошмары, приняла участие в исследовании, проведенном одним из сотрудников моей лаборатории, Ремингтоном Маллеттом. Во время лабораторного сна ей приснился кошмар. Ей приснилось, что она находится на автостоянке у церкви, к ней приближается группа людей с вилами и скандирует: «Умри, умри, умри». Она поняла, что спит и видит сон в лаборатории, а исследователь наблюдает за ней из другой комнаты. Она подала сигнал левым и правым глазом, зная, что исследователь ее разбудит. Позже она сказала: «Во сне я знала, что вы [исследователи] были рядом». Она подала сигнал, потому что знала, что это выведет ее из сна, и так и произошло. Частота ее кошмаров снизилась после этого визита в лабораторию.
Немедленное облегчение кошмара может принести даже простое осознание того, что ты спишь, поэтому никакой реальной опасности нет. Похожее облегчение мы испытываем, когда просыпаемся от кошмара и понимаем, что это всего лишь был сон. <…>.
Осознанные сновидения могут улучшить здоровье сна в целом. Например, теперь мы знаем, что люди с бессонницей видят больше неприятных снов, чем те, кто спят крепко. В частности, они видят сны, в котором им кажется, что они бодрствуют и они беспокоятся о том, что не спят. Недавно пациенты с бессонницей прошли двухнедельную подготовку к осознанным сновидениям. Перед сном они давали себе установку видеть осознанные сны и визуализировали то, что хотели бы увидеть во сне. Эти занятия со временем облегчили бессонницу и уменьшили тревожность и депрессию у участников. То, что они стали чаще видеть осознанные сновидения, возможно, улучшило субъективное восприятие качества их сна. Также вероятно, что осознанные сновидения сделали их сны более приятными; моя команда и другие исследователи много раз показывали, что как осознанные, так и позитивные сны связаны с лучшим качеством сна, настроением и отдыхом после пробуждения.
Чтобы улучшить контроль сновидений, нам нужно иметь более четкое представление о том, что происходит в мозгу во время осознанных сновидений. Недавние исследования в лабораториях сна и нейробиологии раскрывают алгоритмы мозга.
Наши самые яркие сновидения происходят во время фазы быстрого сна (REM-сна), когда мозг наиболее активен; эта фаза похожа на бодрствование, особенно когда она наступает близко к тому времени, когда человек обычно встает. Участие сознания может усилить одну из основных функций REM-сна: обновить связи между префронтальной корой, в которой наш мозг контролирует наши мысли и решения, и миндалевидным телом, где генерируются наши эмоции. Сон помогает нам контролировать наши эмоции каждый день. Когда REM-сон нарушается, префронтальная кора становится менее эффективной в регулировании возбуждения как во время сна, так и в течение последующего дня. Для людей, страдающих от кошмаров или бессонницы, это создает порочный круг: после плохо проведенной ночи ухудшается настроение и снижается контроль [эмоций], что приводит к еще одной ночи беспокойного сна и так далее.
Напротив, осознанные сновидения связаны с повышенной активацией префронтальной коры. Чтобы иметь стабильные осознанные сны, вам нужно оставаться спокойным и внимательным, иначе вы, вероятно, проснетесь от волнения. Поддержание самоконтроля, по-видимому, имеет решающее значение для получения позитивного опыта осознанных сновидений, позитивного завершения начавшегося кошмара и повышения творческого потенциала и настроения. К такому выводу пришло недавнее исследование Маллетта, который изучил 400 постов на Reddit (американская соцсеть — прим. ИА Красная Весна), чтобы точно определить, когда и как осознанные сны полезны для улучшения психического здоровья.
Мы узнаём, что настоящая польза для психического здоровья от осознанных сновидений, по-видимому, проявляется, когда сновидцы могут управлять содержанием своих снов. Поддержание самоконтроля во сне — это своего рода приобретенный навык. Сновидец должен тренироваться сохранять спокойствие и сосредоточенность во время сна, который непредсказуем и нестабилен. Затем люди могут научиться контролировать сны, используя такие приемы, как открытие и закрытие глаз и ожидание появления объекта или даже управление этим появлением, например, Эйфелевой башни. Этот навык, скорее всего, зависит от определенных моделей активации нейронов и когнитивной практики. Чтобы быть одновременно актером и режиссером осознанного сновидения, требуется тонкий когнитивный контроль и гибкость, но эксперты по осознанным сновидениям — люди, которые как минимум раз в неделю видят осознанные сны — вероятно, сказали бы, что «контроль» — не самый точный термин. Это скорее импровизация, эквилибристика, которая и направляет сон к желаемому содержанию, и позволяет ему возникать спонтанно. Так джазовый музыкант предлагает ритм или мелодию, но он также слушает и подстраивается под то, что играют другие музыканты.
Чтобы лучше понять, как происходит эта импровизация, моя коллега Кэтрин Дюкло изучает основные алгоритмы мозга при осознанных сновидениях. Добровольцы спят нормально в течение первой половины ночи, но рано утром экспериментаторы будят их, чтобы надеть на голову шапочку, которая используется для снятия электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Шапочка снабжена 128 электродами, их намного больше, чем обычно используется в исследованиях сна. Примерно через 30 минут, когда все электроды правильно размещены, испытуемые возвращаются ко сну, намереваясь увидеть осознанное сновидение.
После того как Дюкло определила закономерности активности мозговых волн, которые наблюдаются только в осознанных сновидениях, она может использовать эту информацию в лаборатории, чтобы попытаться усилить работу сознания и контроль сновидения, активируя кору мозга с помощью электрической стимуляции. Если в предыдущие десятилетия ученые описывали сон как «автономный» мозговой процесс, теперь ученые рассматривают спящий мозг как «обучаемый» — он податлив и может контролироваться с помощью внешней стимуляции. Подводя электрический ток определенной длины волны к коже головы, ученые могут модулировать ритм спящего мозга, чтобы сделать мозговые волны более быстрыми и более похожими на бодрствование в фазе быстрого сна или более медленными в фазе глубокого сна.
Дюкло планирует использовать транскраниальную стимуляцию переменным током (tACS) для формирования мозговых ритмов так, чтобы они были более похожи на ритмы в осознанных сновидениях. Другие исследователи также пытались использовать tACS для того, чтобы вызвать осознанные сновидения, но с неоднозначными результатами. Мы надеемся, что решить эту проблему поможет повышенное разрешение высокоплотной ЭЭГ.
Другое исследование экспертов по осознанным сновидениям также поможет прояснить, как работает когнитивный контроль в осознанном сновидении. Тоби Мацек, одна из моих аспирантов и эксперт по осознанным сновидениям, провела 4 ночи в нашей лаборатории с записью ЭЭГ. Каждую ночь, с приближением раннего утра мы будили ее и проводили 20-минутную инструкцию через динамики в спальне, обучая ее обращать внимание на то, что она переживала после того, как мы ее разбудили, и поддерживать эту осознанность во время сна. Затем она снова засыпала и неоднократно видела осознанные сновидения. Она использовала такую стратегию контроля сновидения как призыв желаемых персонажей во сне. В одном случае Мацек сказала, что призвала «явиться Бога в воспринимаемой форме», и появившийся шар белого света принес с собой чувство эйфории. Она проснулась, испытывая чувство благоговения.
У Мацек было восемь осознанных снов, в которых она вызывала персонажей сна, которые, как он считала, имели более высокий уровень самоконтроля и независимых мыслей, чем типичные персонажи сна (ее сны были представлены на недавней конференции). Это исследование показывает нам, как наш спящий мозг создает персонажей снов и насколько значимыми могут казаться вымышленные и порой потусторонние сценарии развития событий. Осознающие себя во сне люди, которые могут вызывать персонажей во время сна, оценивают эти сны как более позитивные и мистические. Возможно, что осознанные сны могут создавать возможности для встреч с ушедшими близкими, с духовными учителями или с членами семьи и друзьями, однако пока мы мало знаем о том, как создавать такие переживания или как они могут повлиять на жизнь наяву.
Мацек и другие эксперты по осознанным сновидениям иногда задают во сне важные вопросы. Однажды ночью Мацек спросила: «Могу ли я испытать создание Вселенной?», и ей приснилось, что она «погружена в открытый космос, окружена звездами, планетами и другими огромными небесными объектами… Тьма космоса глубока и насыщенна, и каждая планета и звезда были сверхъяркими». В какой-то момент она почувствовала себя подавленной необъятностью, но присутствие духа ей помогло сохранять спокойствие. Конечный результат, по ее словам, был «абсолютно захватывающим». Она чувствовала себя невесомой и «медленно переворачивалась через голову, как бы кувыркаясь, и впитывала все вокруг себя. Многие [звезды] были коричневыми и красными и как будто все светились. Я знаю, что на самом деле вижу Вселенную в прошлом, когда она еще не была сотворена». Понимание того, что происходит внутри мозга во время этих измененных состояний сознания, поможет понять, как можно вызывать у себя такие мистические переживания намеренно.
Сны эфемерны, но они кажутся реальными, потому что мозг и тело воспринимают их как реальные. Визуализация мозга показывает, что наши сны считываются как «реальные» в сенсомоторной коре. Когда нам снится, что мы сжимаем кулак, моторная кора головного мозга становится более активной, а мышцы предплечья подергиваются. Сновидение — это высший симулятор реальности.
Поскольку во сне тело физическую реальность воспринимает, мы можем использовать визуальные подсказки, звуки и другие воздействия — давление, температуру, вибрацию — для создания мира сновидений. В моей лаборатории мы используем мигающие огни или звуковые сигналы во время тренировки включения сознания перед сном. Как и в случае с Мацек, мы будим участников рано утром и проводим 20-минутную тренировку: пока они лежат в постели с закрытыми глазами, записанный голос инструктирует их оставлять сознание включенным и обращать внимание на свои текущие ощущения. Мы подаем сигнал мигающим светом, звуками, которыми будем напоминать спящим о необходимости сохранять осознанность во время сна.
Когда участники снова засыпают, мы производим эти сигналы снова во время быстрой фазы сна, чтобы «реактивировать» связанное с ним состояние ума. В 50% случаев участники видят осознанные сны. Если не подавать сигналов, этот показатель уменьшается. Звуковые сигналы, воспроизводимые во время сна, заставили одного человека увидеть сон о покупках в супермаркете: «Я просто клал покупки в свою тележку и слышал эти сигналы, и это было похоже на то, как будто я получал кучу сообщений на свой телефон, в которых говорилось, что нужно купить в [магазине] Tesco… что-то вроде: „Купи печенье“». Сигналы проникали в сон и служили напоминаниями о необходимости обрести осознанность.
Специалисты по контролируемым сновидениям по всему миру, такие как Даниэль Эрлахер и Эмма Питерс из Института спортивных наук Бернского университета в Швейцарии, изучают новые типы сенсорных стимулов, чтобы можно было вызывать осознанные сновидения в большем количестве случаев. Эти сигналы состоят из тонких вибраций, которые могут передаваться через повязку на голове или «умное» кольцо на пальце, через небольшие электрические импульсы, которые заставляют мышцы подергиваться, или вестибулярную стимуляцию, когда электрический ток, передаваемый на область за ушами, вызывает ощущения падения или вращения. Эти ощущения легче распознаются спящими, чем мигающий свет или звуковые сигналы, возможно, потому, что в снах и так очень много зрительного и звукового содержания.
Видящие осознанные сновидения люди могут общаться с бодрствующими людьми и управлять своим телом. Помимо совершения преднамеренных движений глазами, видящие осознанные сновидения люди могут хмуриться, сжимать руки или контролировать свое дыхание, а ученые могут записывать всё это в лаборатории. Ученые могут измерять дыхание с помощью датчика на теле, определяющего расширение и сокращение легких, или с помощью небольшого датчика на губе, который может измерять поток воздуха, входящий и выходящий из носа. Кристоффер Аппель из Института технологий сна и сновидений в Германии даже расшифровал словесные сообщения от людей, видящих осознанные сны. Сновидцы чертили буквы большим пальцем, держа его перед лицом, и следили за движением большого пальца глазами. Сновидцы могли сказать с помощью движений глаз: «Привет, сон». Мы учимся общаться с людьми, которые видят осознанные сновидения, посылать всё более сложные сообщения в спящий мозг и тело и получать от них сообщения, чтобы направлять и записывать сны в реальном времени.
Считаю, что применение осознанных сновидений в области психического здоровья будет расширяться. Ахиллеас Павлоу и Алехандра Монтемайор Гарсия из Медицинской школы университета Никосии на Кипре разрабатывают портативные устройства, запрограммированные с помощью алгоритмов машинного обучения. На основе биосигналов, таких как активность мозга, дыхание и частота сердечных сокращений они определяют, когда человеку снится кошмар. Моя команда вместе с сотрудниками из Института Дондерса в Нидерландах и Школы передовых исследований IMT в итальянской Лукке тестирует повязку на голову, которая снимает ЭЭГ, может определять наступление фазы быстрого сна и подавать сенсорные сигналы, чтобы вызывать осознанные сновидения. В случае успеха такие средства для сна могут быть доступны для домашнего применения. Повязки на голову и часы могут помочь людям позвать на помощь, чтобы прекратить кошмар или помочь вызвать осознанный сон или направить содержание сна в более приятное русло.
Люди могут использовать эти инструменты и просто для получения экзотических впечатлений. В 2024 году Адам Хаар, недавно закончивший постдокторантуру в Массачусетском технологическом институте, и художник Карстен Хеллер создали экспозицию в музее в Базеле, которая принимала посетителей на ночь. Кровать, на которой спал посетитель, качалась на шести роботизированных ножках, над кроватью вращалась скульптура гриба-мухомора. На пороге сна спящему говорили о сне как о полете, а качание кровати и мигающий красный свет помогали создавать такое впечатление.
Эти стимулы воспроизводились в различные моменты в течение ночи, а затем спящего будили, чтобы он вспомнил свои сновидения. Одна посетительница рассказала, что во сне она видела, как «плывет по морю… и забирается внутрь мягкого стебля гигантского гриба снизу и оказывается в его невесомых мягких внутренностях», о том, как ее подхватывает с земли и подбрасывает вверх ветер. В последующие недели эта женщина рассказала о «бесчисленных снах, связанных с полетом или невесомостью», таких как «скольжение в воздухе по многокилометровой канатной дороге через город, похожий на город в Швейцарии».
Для людей, видящих осознанные сновидения, полет во сне — одно из самых востребованных эйфорических ощущений. В исследовании 2020 года под руководством Клаудии Пикард-Деланд из Лаборатории сновидений и кошмаров Монреальского университета участники играли в виртуальную симуляцию полета перед сном, а затем записывали свои сны дома, в течение двух недель. Всего 15 минут такой игры привели к 8-кратному увеличению количества снов о полетах. И хотя исследование не было предназначено для того, чтобы вызывать работу сознания во время сна, ученые обнаружили, что сны о полетах повышают осознанность сновидений. У одного из участников был первый осознанный сон: «Мне удалось заставить себя немного парить, а потом, как только я понял, что это работает, что я контролирую ситуацию, я опусти руки по бокам, как Железный человек… Я услышал громкий взрыв и постоянный шум, как будто у меня на концах рук были пропеллеры самолета, и я ускорил своей полет так быстро, что не мог в это поверить. Я кричал от радости так громко, как только мог». Участник был поражен «количеством деталей физических ощущений, которые я чувствовал от полета, интенсивного ускорения, ветра», а также тем, что сверху увидел прекрасный город из будущего.
Возможно, не за горами появление и других гаджетов. Во время своей докторской работы в Массачусетском технологическом институте Хаар разработал прибор Dormio. По сути, это перчатка с датчиками, которые могут измерять сгибание мышц, частоту сердечных сокращений и электрическую активность кожи. Когда человек засыпает, все эти показатели меняются. Когда Dormio обнаруживает, что вы только что заснули, он дает голосовую подсказку, чтобы повлиять на то, что вам снится. Через пару минут он будит вас, чтобы вы вспомнили образы, и, если вы повторите этот процесс несколько раз, вы сможете спроектировать короткие сны с желаемым содержанием.
Натан Уитмор из медиалаборатории Массачусетского технологического института разработал приложение для телефона, которое обучает осознанным сновидениям и подает во время сна звуковые сигналы. Первоначальные результаты более 100 участников показали, что обучение перед сном приводит к осознанным сновидениям. Кен Паллер из Северо-Западного университета и его коллега обнаружили ЭЭГ-сигнатуры, которые, по-видимому, предшествуют наступлению осознанного сновидения. Такие меры могут привести к алгоритмам, которые определяют подходящие моменты для того, чтобы подать сенсорные сигналы и вызвать осознанное сновидение. Сочетайте это с игрой в симулятор полета перед сном, и вас может ждать веселая ночь.
Национальный институт здоровья потратил $592 тысячи долларов ВАШИХ денег, уважаемые налогоплательщики, на изучение вопроса о том, почему шимпанзе швыряются говном. Так, ну эту статью расходов мы ликвидируем. Заодно уволим всех, кто ее в свое время одобрил. А также проверим их на наркотики и покажем психиатрам
Ну зачем же так с плеча рубить то сразу. Важный вопрос, я считаю. Очень важный.