Bár a modern élettan már olyan behatóan ismeri az emberi szervezet működését, amiről korábban alig álmodhattunk, életünk jelentős, alvással töltött része sok rejtélyt tartogat még a kutatók számára. Az alvás funkciója vita tárgya, a hosszú távú emléknyomok kialakulásában játszott szerepe azonban szinte biztosnak tűnik. Sokkal izgalmasabb dolgok történnek tehát velünk, miközben alszunk, mint gondolnánk. Csak nehogy átaludjuk az egészet.
Az egyetem alatt sok pszichológiai kísérletben vettem részt. Fontosnak tartottam őket, hiszen így hozzájárulhattam a tudomány fejlődéséhez – és néha egy keveset fizettek is a részvételért. Az önkéntes alanyok díjazása főleg Angliában volt divat, és nem hiszem, hogy ez a helyzet alapvetően megváltozott volna az azóta eltelt évek során. Egyik alkalommal öt percen keresztül egy tévéképernyőt kellett néznem, miközben a fejemet rögzítették egy komputeres szemvizsgálatokhoz használt készülékhez hasonló eszközhöz. Két miniatűr kamera pásztázta a szemem, az általuk közvetített képet feldolgozó számítógépes program pedig rögzítette a szemmozgásomat, ezáltal azt, hogy épp mire nézek a képen. A televízióban az egyik gabonapehely reklámja ment, benne a jól ismert kedves tigris szórakoztatta a gyerekeket. Mindez csak pár percig tartott, viszont öt fontot fizettek érte, amely három sörre is elég volt.
Egy másik alkalommal kétszer kellett kitöltenem egy kérdőívet, amellyel a hangulatomat vizsgálták. Az első és a második forduló között megnéztem egy videobejátszást, amelyben a legelszomorítóbb jelenetek követték egymást: háborúk, áradások, tűzvészek. Ezek rám gyakorolt hatása volt a kutatás tárgya. Ezt a kísérletvezető pszichológus árulta el meglehetősen amatőr módon azzal, amikor a videó után megkért, hogy „igyekezzek a most kialakult negatív hangulati állapotot a kérdőív kitöltése közben is fenntartani”.
De az összes kísérlet közül talán egy magyarországi vizsgálat volt számomra a legérdekesebb – és a legálmosítóbb is. A vizsgálat ugyanis az alvás közben tapasztalható agytevékenységemet célozta meg. A Vadaskert Kórházba kellett érkeznem este, ahol Makó Attila biológus nagy műgonddal felhelyezte a fejemre az agyhullámokat érzékelni képes elektroenkefalográf (EEG) több tucatnyi érzékelőjét. Bár külföldön, amikor ilyen sok szenzorral vizsgálják az agyat (kicsit tudományosabb megfogalmazással: sokcsatornás elvezetést alkalmaznak), általában nem vacakolnak az érzékelők egyenkénti felhelyezésével. Ehelyett egy előre gyártott gumisapkát használnak, amely leginkább egy sündisznószerűen telelyuggatott úszósapkára hasonlít. Ebben a vizsgálatban azonban a régi iskola szerint ment a szenzorok föltétele. Egy szabócenti segítségével a kísérletvezető kimérte az egyes érzékelők meghatározott helyét a fejemen, majd fogpasztaszerű kontaktkenőcsöt nyomott rájuk, és a fejbőrömre ragasztotta őket. Reggel mintha csak fehér temperafestéket kellett volna a hajamból kimosnom.
Az érzékelők elhelyezése vagy egy óráig tartott, de megérte, mert utána a számítógép képernyőjén élőben láthattam a saját agyam tevékenységét. Amikor a monitorra figyeltem, az agyhullámaim frekvenciája viszonylag nagy volt, ezek a béta-hullámok. Majd behunytam a szemem, és amikor kinyitottam, láttam a relaxációra jellemző hosszú hullámhosszú alfa-hullámokat. Miután bebizonyosodott, hogy az érzékelők veszik a jeleket, már semmi dolgom nem volt, mint lefeküdni az ágyba, és – amennyire a fejemből kiálló rengeteg dróttól lehetett – reggelig aludni.
De mi volt a célja e kísérletnek?
– Alvás közben előfordulnak úgynevezett mikroébredések, amelyek, bár az ember nem eszmél föl az álmából, mégis azonosíthatók az EEG-felvételen – mondja a kísérletet végző Makó Attila biológus. – Az álmunkban hallott hangingerek valószínűleg megnövelik a mikroébredések számát, amelyek az elmélet szerint gyakoribbak az alvajáróknál, mint az egészséges embereknél. Mi ebben a kísérletben épp ezt vizsgáltuk. Ön, lévén nem alvajáró, az egészséges kontrollcsoport egyik tagja volt.
A kísérlet során többféle magasságú hangokat játszottak le az alvó alanyoknak, hiszen valószínű, hogy a hallott hang frekvenciájától függ a kiváltott mikroébredések száma. Még az is lehet, hogy egy adott hangmagasságú inger csökkenti ezek számát. Ezáltal akár – hosszú távon – az alig ismert alvajárás egy lehetséges gyógymódjának ötlete is kisülhet a kísérletekből. Ez azonban egyelőre hipotézis marad. Az Országos Pszichiátriai és Neurológiai Intézetet, amely kutatóhelyként szolgált a vizsgálathoz, bezárták, így a kutatás is szünetel jelenleg.
Az alvás funkciójáról évtizedek óta vitáznak a kutatók. Bár életünk harmadát alvással töltjük, mégis meglepően keveset tudunk e tevékenységről. Abban biztosak lehetünk, hogy a legtöbb fajnál alapvető jelentőséggel bír, hiszen már a gerincteleneknél is megfigyeltek alvásként azonosítható időszakokat. A madarak és az emlősök alvása pedig az agyhullámok szintjén is párhuzamba állítható az emberi alvással, olvasható a Wikipédián. Két, egymástól élesen elkülönülő szakasz követi egymást ismétlődve az alvó ember agyának EEG-görbéjén. A gyors szemmozgásokkal kísért szakasz során, amelyet az általánosan használt angol rövidítéssel REM-alvásnak neveznek, érzékeljük a leginkább visszaidézhető álomképeket. Az alvás másik szakaszát – kissé fantáziátlanul – a nem gyors szemmozgásos (NREM) alvásnak hívják. Elalvás után az NREM szakasz kezdődik általában, amelyet a REM követ, majd újraindul a ciklus, és egy éjszaka során háromszor-négyszer ismétlődik.
Mára a kutatók többsége egyetért abban, hogy az alvás nagyon fontos szerepet játszik az emlékképek rögzülésében és a hosszú távú memórianyomok kialakulásában. Az egyik legújabb eredmény szerint az alvás közben hallott hangok segíthetnek az ébren tanult ismeretek rögzülésében, írja a New Scientist. Kenn Paller pszichológus és kollégái az amerikai Northwestern Egyetemen arra kérték a kísérletre jelentkező önkénteseket, hogy igyekezzenek memorizálni néhány képet, amelyeket a számítógép képernyőjén láttak. A képek feltűnése közben hozzájuk kapcsolódó hangokat játszottak be a résztvevőknek, például nyávogást, amikor a kép egy macskát ábrázolt. Ezután aludniuk kellett az alanyoknak, akik közül egyeseknek alvás közben újra bejátszották a hallott hangot (csak olyan hangosan, hogy ne ébredjenek föl). Amikor reggel vissza kellett idézniük, hogy milyen képet láttak előző este, azoknak fogott jobban az emlékezete, akik alvás közben a hangot hallgathatták. A vérszemet kapott kutatók ma már abban reménykednek, hogy az általuk felfedezett jelenséget akár a nyelvtanulás segítésére is lehet alkalmazni. Gondoljunk csak bele, mennyivel egyszerűbb lenne elalvás előtt elindítani a CD-lejátszót, mint órákon keresztül a ragozások és a prepozíciók érthetetlen szövedékét magolni.
Szinte az összes hasonló vizsgálat eredménye azt a régi, gyakran csak babonának gondolt tézist erősíti, miszerint feltétlenül aludjunk vizsga előtt, különben agyunk nem tudja „rendezetten” elraktározni a tudást, így azt nem leszünk képesek hatékonyan felidézni. Persze csak az a tudás tud rögzülni agyunkban, amellyel előtte már találkoztunk. Így ha – sok tanuló jó szokásához hasonlóan – a vizsga előtti este kezdünk neki a tankönyv olvasásának, akkor nem sokat veszthetünk azon, ha egész éjszaka a jegyzetet bújjuk.
Furcsa, de a memórianyomok elraktározását nemcsak a képi emlékekhez kapcsolt hangok segíthetik, ahogy azt korábban láttuk, hanem akár illatok is. A Lübecki Egyetem kutatói rózsaillatot szagoltattak a résztvevőkkel, miközben memorizálniuk kellett egy képet vagy egy probléma megoldását, majd egy részük orra alá alvás közben is rózsát helyeztek. Az előzmények alapján talán nem meglepő, hogy ők jobban emlékeztek a képekre felébredésük után. Sokkal meglepőbb azonban az, hogy ez a hatás nem minden esetben volt kimutatható, olvasható a Science folyóiratban megjelent tanulmányban. Először is csak az NREM-alvás mély időszakaiban volt hatásos, másrészt csak az agy hippokampusz nevű részéhez köthető, úgynevezett deklaratív memóriát segítette. Ez a fajta emlékezet a lexikális, tényszerű tudást jelenti, ellentétben a procedurális memóriával, amely az elsajátított készségeket tartalmazza. Ez utóbbira hatástalan volt az illat. A kutatók úgy érveltek, hogy a hosszú távú emléknyomok kialakulása során alvás közben az ember felidézi, „újraaktiválja” az újonnan szerzett emlékeit, az illat pedig ezt a felidézést segíti.
Ne higgyük azonban azt, hogy a készségek alapos elsajátításához nincs szükségünk alvásra, sőt a tanult gyakorlati tudásról szóló álmokra. Egy idei kísérletben a fiatalok számára manapság alapvető fontossággal bíró készség, a számítógépes játékokban szerzett gyakorlat és az alvás kapcsolatát vizsgálták Sidarta Ribeiro és kollégái a brazíliai nemzetközi idegtudományi intézetben. (Természetesen feltételezhetjük, hogy a komputeres játékok során az agyunk olyan képességeit használjuk, amelyek a valós életben is fontosak, így a vizsgálat megállapításai jóval túlmutatnak a képernyőn villódzó színes szörnyecskék pusztításán). A kísérlet résztvevőinek elalvás előtt egy lövöldözős videojátékkal, a Doommal kellett játszaniuk.
Az éjszaka folyamán, amikor a fejükre erősített EEG-érzékelők jelei alapján a REM-fázisban voltak éppen (tehát feltételezhetően álmodtak), a pszichológusok felébresztették és kikérdezték őket álmaikról. Másnap reggel megint játszaniuk kellett, és ezzel az ő szerepük véget is ért. Ribeiro azt találta, hogy akik álmodtak éjszaka a játékkal, azok teljesítménye javult a második alkalommal. Még érdekesebb, hogy a gyakorlatlan játékosok agya a REM-alvás alatt azokon a területeken dolgozott igazán, amelyek a kézmozdulatokért felelősek, míg a számítógép monitora előtt évek óta szörnyeket gyilkoló (így az irányításhoz alapvető kézmozdulatokat már készségszinten ismerő) résztvevők agyában inkább a magasabb szintű gondolkodás helyeként ismert homloklebenyi területek aktiválódtak.
Amikor tanulunk, fontos tehát, hogy rendesen kialudjuk magunkat. Ez azonban nem jelenti azt, hogy az akár néhány perces szunyókálás értelmetlen lenne. Egy vizsgálat szerint ha mindössze hat percünk van ledőlni egy kanapéra, már az is jótékonyan hat emlékezőképességünkre. A Scientific American beszámolója szerint Olaf Lahl, a Düsseldorfi Egyetem kutatója a délután egy órára (tehát az ebéd utáni szunyókálások rendes idejére) időzített kísérletében azt a feladatot adta az önkénteseknek, hogy két perc alatt jegyezzenek meg annyit egy harminc szót tartalmazó listából, amennyit csak bírnak. Ezután az alanyok egy része ledőlhetett egy ágyra, de hat perc vagy harmincöt perc után fölébresztették őket, a többieknek viszont ébren kellett maradniuk, és pasziánsszal múlatták az időt. A meglepő eredmények szerint már a hatperces alvás is segítette a memóriát, a hatása pedig alig maradt el a félórás szendergésétől. Ez a felfedezés esetenként életet is menthet. Ha egy fáradt sofőr vagy kórházi nővér kihasználja a rendelkezésére álló néhány perces szüneteket, és alszik egy kicsit, teljesítménye az ébredés után jobb lehet.
A nyomasztó társadalmi jövőképet sugárzó fantasztikus filmek gyakori kliséje, amikor az emberek a fejlett technika biztosította lehetőségektől megrészegülve megpróbálják továbbfejleszteni az agyukat. Bár a szuperintelligencia még (remélhetőleg) sokáig csak a sci-fik világában létező adomány marad, egyes kutatási eredmények arról árulkodnak, hogy külső ingerek segítségével valóban lehet fejleszteni az emberek gondolkodásbeli képességeit. Az agyat felépítő idegsejtek (neuronok) elektromos ingerületek segítségével kommunikálnak egymással. Az agy elkülönült részeiben szinkronizáltan kisülő neuronok feszültségingadozása összeadódik, és a fej felszínén is érzékelhető elektromos hullámokat vált ki. Ezek az agyhullámok, az EEG-vizsgálat pedig ezek érzékelésén alapszik. Sok kutató elméjében felmerült a gondolat: ha az agy működése elektromos reakciókon alapszik, talán egy külső áramforrás segítségével befolyásolni is lehet azt. Például fel lehet turbózni a memóriát.
Egy efféle, kissé Victor Frankenstein kísérleteire hajazó vizsgálatot végzett a már említett Lübecki Egyetemen Jan Born. Tesztalanyai a már megszokott módon elalvás előtt szavakat memorizáltak, majd EEG-érzékelőkkel és gyenge áramütéseket leadó tappancsokkal a fejükön álomba szenderültek. Amikor a kutatók azt vették észre, hogy az alanyok alvásciklusuk kevésbé mély fázisába léptek, a tappancsokon keresztül elektromos stimulusokkal ingerelték az agyukat. A kutatók értelmezése szerint ekkor újra a mély alvó szakasz kezdődik náluk, amely különösen fontos a memórianyomok rögzüléséhez. És tényleg, az áramütésekkel kezelt alanyok jobban teljesítettek reggel a memóriateszten.
Sok, éjszakákat magolással, telefonkönyvnek tetsző jegyzetek fölötti görnyedéssel töltő egyetemista kaphatja föl most a fejét. Egy ideális világban milyen szép is lenne, ha tudatos tanulás nélkül a fejünkbe szivárogna a tudás. Ehhez pedig nem is kellene mást tennünk, mint alvás közben felolvasást hallgatnunk, illatokat szagolnunk, esetleg hagyni, hogy egy készülék finoman árammal csipkedje a fejbőrünket. Maga Born óva int mindenkit attól, hogy rendszeresen árammal stimulálja az agyát. Mint a New Scientistnek elmondta, félő, hogy amikor a nemkívánatos mellékhatások kiderülnének, már túl késő lenne.
2009. december 24.
