Ugrás a tartalomhoz

Általános pszichológia 1-3. – 1. Észlelés és figyelem

Csépe Valéria, Győri Miklós, Ragó Anett

Osiris Kiadó

23. fejezet - 18. FEJEZET – Alvás és álom

23. fejezet - 18. FEJEZET – Alvás és álom

Mivel írhatnánk le egy képzeletbeli kívülálló számára az alvás állapotát? A mozdulatlansággal? Az érzékszervi működések felfüggesztődésével? A pihenéssel és újjáépüléssel? Az álmokkal? Vajon mit értene meg ebből egy a mi viselkedésünket tanulmányozó földönkívüli? Megértené-e az éjszakánként mozdulatlanul pihenő, mégis álmatlan ember panaszait? Értené-e az álmodozás és az álmodás közötti különbségek mibenlétét? Mit gondolna azokról az anyákról, akik éjszakánként gyermekük legkisebb rezdülésére is azonnal megfelelő módon reagálnak? Mely kritériumoknak kell teljesülniük ahhoz, hogy alvásról, és ne ébrenlétről beszéljünk? Természetesen mi emberek mindannyian érezzük, hogy mi is az alvás, és miben különbözik az ébrenléttől. A szubjektív igazságok azonban nem mindig állják ki a gyakorlat próbáját. A Föld felszíne például – kisebb egyenetlenségektől eltekintve – határozottan laposnak tűnik, a tudományosan igazolt forma azonban lehetővé teszi a Föld körüli utazást is. Ehhez hasonló, persze kisebb horderejű példa az, amikor laboratóriumi körülmények között, műszerekkel is igazolhatóan az alvás állapotából ébresztett ember úgy érzi, hogy az ébresztés nem volt ébresztés, hiszen ő nem is aludt. Ha ezt a személyt a laboratóriumi körülmények helyett a volán mögött képzeljük el, a fenti, akadémikusnak tűnő okoskodás súlyos következményt hordozó gyakorlati színezetet is kap.

Az alvás tudományos vizsgálatának modern korszakát 1953-tól számítják, amikor a gyakori szemmozgások jelenlétével és élénk álomtevékenységgel jellemezhető alvásállapotot elnevezték REM-alvásnak (az angol Rapid Eye Movements, azaz gyors szemmozgások kifejezés kezdőbetűi alapján), és elkülönítették a gyors szemmozgásoktól mentes és álomtevékenységben szegényesebb NREM- (non-REM-) alvásfázistól (Aserinsky- Kleitman 1953, Rechtschaffen-Kales 1968). Az alvás élettani folyamatainak és lélektani jellemzőinek kutatási hagyományait ez a felismerés közös pszichofiziológiai keretbe helyezte, és egyben rámutatott arra, hogy a kétféle alvásállapot embernél hozzávetőlegesen 90 perces ciklusokban váltja egymást, az alvás tehát valamiképpen egy ritmikus folyamat. A modern alváskutatás eredményei sorra tárták fel az alvásciklusok jellegzetes két fázisa közötti különbségeket, valamint az ezek egymásutániságának élettani szabályozásáért felelős rendszer elemeit (18.1. ábra). A legfontosabbnak látszó különbségek egyértelműen az agyi elektromos tevékenység, az agyi anyagcsere és az agyi véráramlás tekintetében rajzolódnak ki. A NREM-alvásfázis lassú hullámú, hagyományosan inaktivitásnak tekinthető agyi elektromos tevékenységgel, csökkent anyagcserével és véráramlással, míg a REM-fázis ezek ellenkezőjével jellemezhető (Pace-Schott-Hobson 2002). Mindez megerősíti azokat a laboratóriumi ébresztéses kísérletekben szerzett tapasztalatokat, amelyek szerint a NREM-alvásfázisból ébresztett kísérleti alanyok rövidebb, tartalmilag szegényebb, illetve emlékezés- és gondolatszerűbb élményekről számoltak be, mint a REM-fázisból ébresztettek. A REM-fázisból ébredők hosszú, tartalmi részletekben bővelkedő, hallucinációszerű szellemi tevékenységre utaló beszámolókat adtak. Mindehhez társul még az a különbség is, hogy a NREM-alvás alatti élmények legtöbbször ismétlődő jellegűek, a REM-alvásbeliek viszont nem ilyenek.

18.1. ábra. A NREM- és a REM-alvás, illetve a NREM-alvás különbözõ stádiumainak váltakozásai az idõ függvényében egy átlagosnak mondható éjszakai alvás során (a vízszintes tengelyen az alvással töltött órák vannak feltüntetve). A szövegdobozokban a tipikusnak mondható élettani változások irányára vonatkozó információ (↑– fokozódás, ↓ – csökkenés, → – nincs változás) az ébrenléthez viszonyítva értendõ

A REM-hez köthető élményeket az jellemzi, hogy a régmúlt emlékeit a friss élményekkel kapcsolják össze, igen változatos formában (Hobson et al. 2000). Mindez arra engedte következtetni a kérdéssel foglalkozó kutatókat, hogy a REM-fázisok olyan, a mozdulatlanság leple alatt maradó testi-lelki aktivitással kísért periódusok, amelyeknek az alvás más részeihez képest kiemelt, az ébrenlét vonatkozásában pedig jelentős szerepük van. Bár ennek a megközelítésnek ma is igen sok híve van, egyre nyilvánvalóbb, hogy a két alvásfázis különbségeinek keresése sokáig háttérbe szorította azoknak az igen lényeges közös elemeknek a felismerését, amelyek az alvás mint viselkedésesen egységes állapot meghatározó sajátosságai.

Érzékelés és észlelés alvás alatt

Jelentőségspecifikus ingerfeldolgozás alvásban: képalkotó vizsgálatok

A környezettel való kapcsolat, illetve a személy környezetére irányuló tudatosság mindkét alvásállapotban jelentősen háttérbe szorul, de nem szűnik meg teljes mértékben. Az alvás egyik legfontosabb tulajdonsága az éb- reszthetőség. Ezt a hétköznapi megfigyelések mellett a kísérleti eredmények is bizonyítják, hiszen az alvó néven szólítása gyakrabban vezet ébredéshez, mint egy jelentőséget nélkülöző, de azonos erősségű hanggal való ingerlése. A jelentőségspecifikus agyi aktivitástöbblet a név elhangzása és a jelentőséget nélkülöző inger elhangzása közötti agyi aktivitásmintázatokban mutatkozó különbség kiszámításával lehetséges. Mindez az agy helyi oxigénfelhasználásában bekövetkező változások eltéréséből fMRI-vel (funkcionális mágneses rezonanciás képalkotó eljárás, bővebben lásd az Érzékelés, észlelés, környezet című fejezet szövegdobozában.) követhető nyomon. Ébrenlét állapotában a személy saját nevének elhangzásakor a halántéklebenyi agytekervény középső területén és az orbitofrontális kéregben mérhető oxigénfelhasználás lényegesen megnő a jelentőséget nélkülöző inger megjelenését kísérő agyi aktivitáshoz képest. Bár a NREM-alvásban az ébrenlétben tapasztaltakhoz képest gyökeres módosulások figyelhetők meg az agyi aktivitásmintázatokban a jelentőségteljes és a jelentőséget nélkülöző ingerek hatására is, a különbség, azaz a jelentőségspecifikusság hatása változatlan. Ez a specifikus hatás a középső halántéklebenyi és orbitofrontális területek sajátnév-indukált aktivációjában ölt testet (Portas et al. 2000).

Egészen más változásokkal jellemezhető NREM-alvásban és ébrenlétben a személyes jelentést vagy sürgető jelzésértéket nélkülöző, ismétlődő ingereket kísérő agyi aktivitás. Alvásban ezek az ingerek az agykérgi oxigénfelhasználás csökkenését váltják ki. Ébrenlétben ugyanezen ingerek alkalmazása nyomán, a hallókéreg területén fokozódó oxigénfelhasználás tapasztalható (Czisch et al. 2004). A jelentés nélküli ingerek alkalmazása nyomán tehát egyfajta oxigénfelhasználásban mért aktivitáscsökkenést figyeltek meg az alvó emberek agykérgében. Ugyanezeknek az ingereknek a hatására az agykéregben ébrenlét alatt helyi aktivitásfokozódás mutatkozik. Ezek a kísérletek egyértelműen bizonyítják, hogy a környezeti ingerek szelektív feldolgozása – legalábbis a hangingerek tekintetében – bizonyos formában és bizonyos mélységig az alvó agy jellegzetes működésmódja.

Az alvás alatti ingerfeldolgozás mélysége: kiváltott válaszok

Az alvás egyik jól ismert és az élővilágban széles körben elterjedt jellemzője a szemhéjak lezárása, ami a környezetből eredő látási ingerek feldolgozásának erős gátja. Ehhez hozzávehetjük az ember és más nappal aktív fajok egyedeinek azon preferenciáját, hogy sötétben aludjanak. Ez szintén arra utal, hogy a látás és az alvás egymást kizáró dolgok. Az ember, aki környezetéből származó információinak jelentős hányadát látás útján szerzi, mégis életének egy jelentős részét alvással, tehát olyan állapotban tölti, amelyben ezt a képességét nem használ(hat)ja.

Mindazonáltal a felvillanó fényingereket, különböző hangingereket, tapintási ingereket és fájdalmas ingereket alvás alatt is érzékeljük. A kiváltott válaszok technikájával (lásd az 1. fejezetben) szerzett általános tapasztalat, hogy mindezeknek az ingereknek a feldolgozása az elsődleges agykérgi érzékszervi mezők szintjén megtörténik. A kiváltott válaszok korai komponenseinek változása jól tükrözi, hogy az ingerfeldolgozás az ébrenléthez képest csak enyhén gátlódik. Nagyobb mértékű változás elsősorban ezt követően, azaz a másodlagos feldolgozástól kezdődően jelenik meg (Kakigi et al. 2003).

Az akusztikus kiváltott válaszok tanulmányozása arra utal, hogy az alvó agy lassúbb és elnagyoltabb formában ugyan, de képes az automatikus ingerdetekcióra, sőt akár a megfelelő orientációs válasz mozgósítására is, amennyiben az inger fokozottan újszerű. A hanginger reprezentációjának kialakulására és annak a szenzoros memóriában való tárolására is van bizonyíték, jóllehet ezek a folyamatok jóval kisebb hatékonysággal valósulnak meg alvásban, mint ébrenlétben. Ezek alapján az is nyilvánvaló, hogy az akusztikus környezetben bekövetkező nagyobb változások tudat- vagy figyelemelőttes (preattentív) formában leképeződnek az alvó agy működésében, lehetővé téve az ébredés mechanizmusainak szükség szerinti mozgósítását (Atienza et al. 2001). Annak, hogy az agy a hallási környezetet alvás alatt is pásztázza, számos idegtudományi bizonyítéka van. Ennek az ébredés szempontjából lényeges elemi mechanizmusnak az előzményei állatkísérletekben is kimutathatók (Csépe et al. 1987).

A hangingerek jelentőségének alvás alatti központi idegrendszeri képviseletét a korábban bemutatott funkcionális mágneses rezonancián alapuló bizonyítékok mellett a kiváltott válaszokkal szerzett tapasztalatok is alátámasztják. Az alvó személy saját neve nagyobb fokú központi idegrendszeri mozgósítást eredményez, mint más nevek, és ez a kiváltott válaszokkal is követhető. Azt is sikerült igazolni, hogy az alvó személyeknek akusz- tikusan adott, jelentésükben (szemantikusan) össze nem illő szavak is jellegzetes agyi választ eredményeznek. Ez azt jelenti, hogy az alvás alatti agyi aktivitásmintázat nem egyszerűen a saját név ismerős és érzelmi jelentőséggel bíró ingermintázatának köszönhető, hanem annak, hogy egy sekélyebb jelentésalapú feldolgozásra alvásban is sor kerülhet (Bastuji et al. 2002).

NREM-alvásban az akusztikus ingerek hatására gyakran nagyfeszültségű EEG-hullámok generálódnak, amelyek többnyire a K-komplexusok vagy vertexmeredek tranziensek különböző formáit öltik, és szabad szemmel is jól megfigyelhetőek (18.2. ábra). A személy saját neve vagy a különös ingerek nagyobb valószínűséggel váltanak ki K-komplexusokat, mint a közömbös vagy szokványos ingerek. A kiváltott válaszok és a kiváltott K-komp- lexusok közötti összefüggések vizsgálatának fő tanulsága, hogy a K-komplexus egyfajta tudatelőttes információfeldolgozási folyamat jele, amelynek során a kiváltó inger és kontextusa függvényében mérlegelhetővé válik az alvás folytatása vagy annak megszakítása (Halász 1993) és (tegyük hozzá) utóbbi esetben értelemszerűen a megfelelő viselkedéses válasz mozgósítása.

18.2. ábra. Vertex- (fejtető-) meredek tranziens és K-komplexus EEG-képe emberi alvásban. A vertexmeredek tranziensek elsősorban az alvás kezdetén az 1-es vagy 2-es stádiumban figyelhetőek meg. A K-komplexusok preferált megjelenési helye a 2-es stádiumú alvás. Mindkét hullámforma spontán is megjelenhet, de ingerekkel is előhívható, egyszerre képezik az alvás alatti információfeldolgozás jelét és az alvás instabilitásának mutatóját

Az alvás mint válogatás

A jelentőségteljes ingerek hatására bekövetkező szelektív ébredés és agyi aktiváció, valamint a fokozottan újszerű ingerek preferált feldolgozása arra utal, hogy az alvás egyfajta erőteljes válogatást jelent a jelentést hordozó és viszonylag kevés jelentéssel bíró ingerek között. Érzékelési szempontból ez azt jelenti, hogy az alvás az ébrenléttől abban különbözik, hogy alvásban csak a kiemelt jelentőséggel bíró ingereket dolgozzuk fel, illetve esetenként azokra reagálunk. Ennek lehetősége folyamatosan biztosított, hiszen az információfeldolgozás kezdeti stádiumáig mindig eljut az agyi feldolgozás (Bódizs-Csóka 2006).

23.1. táblázat -

AZ ALVÁS-EEG PSZICHOLÓGIAI ALKALMAZÁSA

Hans Berger német pszichiáter felfedezésének és technikai újításának köszönhetően a fejbőrre helyezett felvevő elektródák segítségével vizsgálhatóvá vált az ember agyi elektromos tevékenysége (electroen- <;cefalogram – EEG; lásd az Érzékelés, észlelés környezet című fejezetben). Az eredeti cél a lelki-szellemi folyamatok közvetlen mérése volt, hiszen maga Berger is pszichiáterként tevékenykedett. Az ezzel kapcsolatos kezdeti kudarcokat követő, napjainkban tapasztalható felélénkülés részben a számítógépes elemző eljárások elterjedésével magyarázható (Rajna 2006). Az egyik, pszichofiziológiailag jól megragadható és gyakorlati alkalmazással is kecsegtető kérdés az egyéni pszichológiai vagy viselkedésbeli különbségek EEG-vel történő mérése. Újabban ennek a kérdésfelvetésnek a nyomán az alvás-EEG-vel kapcsolatban is születtek figyelemre méltó eredmények. Ennek előzménye az a megállapítás, miszerint az alvás-EEG szinte ujjlenyomatszerűen stabil és egyénre specifikus mintázatú, vélhetőleg az egyéni központi idegrendszeri felépítés tükre (Finelli et al. 2001, De Gennaro et al. 2005). Egy vizsgálat szerint a parahippokampális agyi régiókból elvezetett, mély NREM-fázisokban mért 0-1,25 Hz-es elektromos tevékenység egyéni mértéke pozitívan korrelál a vizuális emlékezeti teljesítménnyel (Bódizs et al. 2002). Másrészt idős személyekben a homloklebenyi területek fölött NREM-alvásban mért 0,5-1 Hz-es EEG-tevékenységnek az egyéni mértéke együttjárást mutat egyes, a végrehajtó működést mérő mutatókkal (ilyen a szófolyékonyság [adott főnévhez hány értelmesen kapcsolódó igét tudunk adott idő alatt felsorolni], illetve a London-torony-teszt [hány lépésben tudunk egy adott korongsorrendhez eljutni a rendelkezésre álló oszlopokon elhelyezett korongokból kiindulva] megoldása). Ezekben a végrehajtó működést mérő funkciókban a megfelelő teljesítmény a homloklebenyek ép működése mellett lehetséges (Anderson-Horne 2003).

Az elektrofiziológiai szakirodalomban a NREM-alvás alatti 1 Hz-nél lassúbb EEG-hullámokat lassú oszcillációnak nevezik (lásd az ábrát). Erről az oszcillációról kimutatták, hogy az agykéregben keletkezik, és tükrözi a szinaptikus jelátvitel hatékonyságát (Amzica-Steriade 1995). Egy másik NREM-al- vásra jellemző EEG-hullámról, az alvási orsóról (lásd az ábrát) kimutatták, hogy annak gyakorisága és intenzitása pozitívan korrelál az általános kognitív és tanulási képességekkel (Bódizs et al. 2005, Schabus et al. 2006). Az alvási orsók keletkezése szoros kapcsolatban áll a lassú oszcillációéval, és feltehetőleg szintén a kéreg, illetve a kéreg és a talamusz közötti szinaptikus átvitel hatékonyságát tükrözi. Feltételezik, hogy az alvási orsók az alvás ideje alatti emlékezeti konszolidációnak is pozitív mutatói. Ennek megfelelnek azok a vizsgálati eredmények, amelyek az éjszakai alvási orsók száma és az emlékezeti megőrzés hatékonysága közötti összefüggést támogatják (Clemens et al. 2005, 2006). Ezek az eredmények tulajdonképpen a normál populációra terjesztik ki azokat a klinikai neurológiai megfigyeléseken alapuló közleményeket, amelyek az alvási EEG hasonló mutatóiban találták rendkívül alacsonynak a mentális retardációban szenvedő gyerekeket és szellemi leépülésben lévő időseket (Shi- bagaki 2005, Petit et al. 2004).

Kezdeti megfigyelések szerint az alvás alatt rögzített EEG a személyiség nem kognitív vonatkozásairól is nyújthat érdekes információt, bár e tekintetben még lényegesen kevesebb ismerettel rendelkezünk. Az az ébrenlét állapotában feltárt összefüggés, miszerint az alfa-hullámok féltekei aszimmetriája kapcsolatba hozható a negatív emocionalitásra való hajlammal, az alvás ideje alatti alfa-aktivitásra vonatkozóan is megállja a helyét (Schmidt et al. 2003). Ezek a megfigyelések arra utalnak, hogy az alvás-EEG egyéni ujjlenyomata differenciálpszichológiai jelentőséggel bíró információkat hordozhat.

Lassú oszcilláció és alvási orsó EEG-képei embernél. A lassú oszcilláció elsősorban, de nem kizárólag a 3-as és 4-es stádiumú alvásban jelenik meg. Jellemzője, hogy egy ciklusa tovább tart 1 másodpercnél (< 1 Hz-es frekvenciájú), továbbá hogy az agykéregben keletkezik, és a kérgi kapcsolatok révén válik az EEG-vel mérhető kiterjedt hullámtevékenységgé. Az alvási orsózás leggyakoribb megjelenési helye az alvás 2-es stádiuma. Egy ciklusa 1/15-1/12 másodpercig tart (12-15 Hz-es). Az orsó nevet a kezdetben növekvő, majd csökkenő amplitúdójú hullámcsomag formája miatt kapta. Az EEG-vel mérhető orsózás feltételezhetően tükrözi a kérgi, valamint a kéreg és a talamusz közötti kapcsolatok funkcionális hatékonyságát


Mikroébredések az alvásfolyamatban

Egyes alvásra jellemző EEG-mintázatok (K-komplexusok, vertexmeredek tranziensek) alvás közbeni ingerléssel is előhívhatóak (Halász 1993). Az alvásra jellemző agyi elektromos tevékenységmintázatok némelyikének ingerléssel való kiválthatósága

az alvásnak mint agyi állapotnak egy nehezen érthető tulajdonsága, amely az alvás alatti mikroébredések kérdését viták kereszttüzébe sodorta. A kérdés ellentmondásosságának eredetét ezeknek az alvásjelenségeknek a kétarcúságában kereshetjük. Egyrészt, az előzetes alvásmegvonással vagy gyógyszerekkel fokozható alvásmélység a K-komplexusok gyakoriságának és amplitúdójának növekedésével jár. Hasonló különbség figyelhető meg fiatal és idős személyek alvása között is: a mély alvás nagyobb arányával jellemezhető fiatal személyek alvásában több és nagyobb amplitúdójú K-komplexus figyelhető meg, mint a sekélyebb alvással jellemezhető idősek alvásában. Másrészt, ingerléssel is fokozható a K-komplexusok gyakorisága, ez pedig ellentmondani látszik az előbbi megfigyeléseknek. A K-komp- lexusokat mindezek miatt tekinthetjük az alvás jeleinek és az ébredés irányába történő elmozdulás jeleinek is. Fölmerül tehát néhány nyilvánvaló kérdés.

Mit tükröznek a K-komplexusok? Mély alvást vagy (külső, illetve belső ingerek által) megzavart alvást? Ha valakinek az alvás-EEG-jében sok K-komplexust látunk, mondhatjuk-e, hogy mélyen aludt, vagy inkább fogadjuk el azt a feltételezést, hogy alvását valami megzavarta? Ebből a szempontból különösen fontos, hogy miként ítéljük meg a mikroébredéseket. Mikroébredésnek a viselkedéses ébredéshez nem vezető, néhány másodpercig tartó inkomplett ébredési reakciókat nevezzük. Az Amerikai Alvászavar-társaság például nem tekinti mikroéb- redésnek a K-komplexusokat. Ezzel szemben magyar és olasz kutatók egymástól függetlenül arra a következtetésre jutottak, hogy az ingerekkel mozgósítható alvásszerű jelenségek a mikroébredések kontinuumának olyan pontjait jelentik, amelyek közelebb vannak az alvás folytatásához, mint a valódi viselkedéses ébredéshez (Halász et al. 2004). Ebben a felfogásban a mikroébredések egyszerre mozgósítják az alvás fenntartásának idegélettani rendszerét és az ébredés mechanizmusait. Az alvásszerű összetevők megjelenése leginkább az erőteljes alváskésztetés periódusaiban valószínű. Ez azonban nem jelenti azt, hogy ne lennének egyidejűleg ébredési jelek is jelen a reakcióban (például szívritmus-fokozódás vagy más vegetatív jelek). A fázisos alvásszerű EEG-jelek gyakorisága tehát az alvás instabilitásának mutatója, amelynek gyakorlati jelentősége az álmatlanságban szenvedő személyek alvásminőségének felmérésében, valamint más, az alvással összefüggő idegrendszeri zavarok feltérképezésében van.

A K-komplexusok az alvás alatti információfeldolgozás jelei is, hiszen magukban foglalják az akusztikus kiváltott válaszok több komponensét is. Ez azt jelenti, hogy az információfeldolgozás és az ébredés (arousal) ugyanannak az éremnek a két oldalán helyezkednek el. Az ébredés mindig attól függ, hogy mit eredményez az alvás alatti információfeldolgozás, az információfeldolgozást azonban az ébredés mértéke is meghatározza (Halász 1993).