I drømmen er det jo den naturligste ting å være superhelt som kan fly. Men hvordan lager hjernen slike irrasjonelle forestillinger?(Foto: Shutterstock)
Forskere kan ha funnet ut hvor drømmer kommer fra
Mye tyder på at hjerneceller som mottar sanseinntrykk når vi er våkne, aktiveres av minner når vi sover.
Hver natt får vi svært livaktige kinofilmer servert for vårt indre øye, med oss selv i hovedrollen. Og alt oppleves helt virkelig før vi våkner, selv om handlingen er aldri så irrasjonell og absurd.
Vi hopper fra skyskrapertak, får en bjørn til å sitte barnevakt eller flørter med Hollywoodstjerner som den selvfølgeligste ting.
Drømmer er som livlige hallusinasjoner.
De har fascinert oss helt siden antikken. Hvordan klarer hjernen å lage forestillinger som om vi er med i en actionfilm, når vi sover?
–Når vi drømmer er visse celler i hjernen i en tilstand som får dem til å aktiveres av informasjon fra hjernes indre lagre, i stedet for av ferske sanseinntrykk, sier professor Johan F. Storm ved UiO. (Foto: UiO)
Lager forestilling uten nye sanseinntrykk
– Noe av det rareste er jo at drømmene oppleves så virkelige mens vi sover med lukkede øyne, avsondret fra den ytre verden, og ikke får inn noen nye sanseinntrykk, sier lege og professor Johan Frederik Storm ved Universitetet i Oslo, Institutt for medisinske basalfag.
Han forsker på hjernesignaler, og lanserte nylig en ny teori om hvordan drømmer oppstår i hjernecellene, sammen med kolleger fra Tyskland, Skottland og Sveits.
Teorien går ut på at drømmer blir til i de samme cellene i hjernebarken som tar imot sanseinntrykk og får oss til å oppleve den virkelige verden når vi er våkne.
Hvordan oppstår drømmer?
Når vi sover, aktiveres disse cellene av indre informasjon på en annen måte.
– Når vi drømmer, er disse cellene i en helt annen tilstand som gjør at de drives av informasjon fra hjernens indre lagre, i stedet for å aktiveres av ferske sanseinntrykk fra den virkelige verden, forklarer Storm.
Teorien ble nylig publisert i tidsskriftet Neuroscience & Biobehavioral Reviews.
Den fokuserer på hva som skjer inni hjerneceller når vi drømmer, som en del av prosessene i hjernen som helhet når den lager drømmer og bevisste opplevelser.
Kommer fra hjernebarken
Drømmer oppstår i hjernebarken, som er storehjernens ytre lag, skriver forskerne.
Her er det celler som vi både tenker med og sanser med. De største av disse cellene kalles pyramideceller. De kan minne om trær, med røtter, stamme og greiner som kalles dendritter.
Når vi er våkne, samler «røttene» sanseinntrykk fra øynene, ørene og andre sanseorganer.
Men for å forstå hva disse inntrykkene betyr, må de tolkes i lys av det vi ellers vet om verden.
Annonse
– Det skjer ved at de samme cellene får informasjon både fra andre sanseinntrykk og fra hukommelsen, som samtidig sendes til «trekronen» helt øverst i toppen av cellen, forklarer Storm.
– Vi tror at sanseinntrykkene som kommer til cellenes «røtter», oppfattes bevisst først når cellen har tolket dem ved å sammenholde dem med informasjonen som kommer til tretoppen, i motsatt ende av cellen, forklarer Storm til forskning.no.
Deres nye teori går ut på at drømmer drives av trekronen, altså toppen av pyramidecellene.
På engelsk kaller forskerne dette apical drive, det betyr at cellene så å si er «toppdrevet» når vi drømmer.
– Vi tror at grunnen til at drømmene oppleves så virkelige, selv om pyramidecellene i søvne bare drives av informasjon fra hjernens indre, er at de likevel sender ut signaler som til forveksling ligner signalene som cellene lager når de drives av virkelige sanseinntrykk i våken tilstand, forklarer Storm.
Grunnlaget for denne indre informasjonen er vår erfaring og kunnskap om verden som er lært og samlet opp gjennom livet og lagret i hukommelsen.
Den våkne hjernen lager modell av verden ved å gjette
Selv når vi får informasjonen fra virkelige sanseinntrykk direkte inn i celle-røttene i våken tilstand, er informasjonen svært vanskelig å tolke. Den er derfor i utgangspunktet helt uforståelig for hjernen, forklarer Storm.
Slik kan drømmer bli til: Til venstre: Når vi er våkne, får pyramidecellene i hjernebarken informasjon fra sanseorganene om verden. Cellene tolker dette i lys av intern informasjon fra hukommelsen, og vi opplever at vi sanser. I midten: Når vi drømmer, får cellene mindre input fra sanseorganene. Men store mengder av signalstoffet acetylkolin, forandrer cellenes tilstand slik at de drives av intern informasjon fra hjernens indre. Vi opplever at vi drømmer. Til høyre: I søvn uten drømmer er det lite acetylkolin i hjernebarken. Pyramidecellene frakobles, de får ingen intern informasjon og vi merker ingen drømmer.(Illustrasjon: Johan F. Storm, 2020)
– Men pyramidecellene kan gjenkjenne mønstre i signalene ved å sammenligne dem med mønstre som er lagret i hukommelsen. Slik kan hjernen gjette hva vi sanser. For eksempel gjenkjenne en kopp, et hus eller et menneske, sier Storm.
Annonse
Slik bygger hjernen opp en indre modell av den ytre verden, ved å sette sammen og tolke sanse-signalene fra sanseorganene, sier han.
Hjernen bruker altså tidligere erfaring til å tolke hva vi ser, lukter, smaker eller hører, forklarer han.
I våken tilstand får hjernebarken mest informasjon gjennom røttene til pyramidecellene.
– Men når vi sover, er denne informasjonsstrømmen til røttene nesten skrudd av, sier Storm.
- Spennende
Drømmeforsker Roar Fosse mener teorien er inspirerende.
- Dette er et spennende bidrag fra Johan Storm og kollegaer om cellulære prosesser som kan være sentrale komponenter i at vi drømmer, sier Fosse til forskning.no. Han har en doktorgrad i drømming.
Fosse mener dette passer godt med eksisterende kunnskap om det nevrologiske grunnlaget for drømming, særlig i REM-søvn. Vi vet at drømming drar veksler på store deler av sanse-nettverkene i hjernen som er involvert, når vi sanser den ytre verden i våken tilstand, ifølge Fosse.
- Vi vet en del om hvordan disse nettverkene fungerer på en annen måte under drøm, men det er ikke lett å ta denne kunnskapen et hakk videre. Men nettopp det syns jeg at Storm og kollegaer her gjør med deres modell, sier Fosse, som er psykolog ved Vestre Viken helseforetak.
Forventninger
Han trekker frem forventninger som en forklaring på drømmers innhold, ifølge andre hjerneforskere.
- De har antatt at når vi forventer noe, men der sanseinntrykk ikke når hjernen, kan forventningene utvikle seg til sansemessige opplevelser – og tre frem som hallusinasjoner ved psykoser eller som drøm når vi sover, sier han og viser til den britiske hjerneforskeren Karl J. Fristons teorier.
Annonse
I likhet med Storm har også Friston pekt på pyramidecellers sentrale funksjon dypt i hjernebarken.
- Storm og kollegene skisserer hvordan søvn gir en annerledes funksjonsform i disse cellekomponentene, som gjør at våre erfaringer og forventninger trer frem som indre fremkalte sansebaserte opplevelser og drøm. Det er spennende og gir god mening, sier han.
Fosse håper deres videre forskning også kan avdekke betydningen av andre signalstoffer i hjernen som dopamin, serotonin og GABA.
- I tillegg vil det være veldig spennende om de kan utvide modellen til også å omfatte aktivitetsformen som ser ut til å prege REM-søvn, som trolig handler om orienteringsbølger med utspill fra hjernestammen.
Dette er av samme type som vi ser når vi orienterer til plutselige lyder og andre hendelser i omgivelsene i våken tilstand, sier Fosse.
Nivået av signalstoffer endres under REM-søvn
Vi drømmer mest under såkalt REM-søvn, når vi beveger øynene raskt under øyenlokkene, derav REM - rapid eye movements.
Ifølge den nye teorien drømmer vi mest under REM-søvnen fordi konsentrasjonen av i hjernebarken av et spesielt signalstoff, acetylkolin, er enda høyere under REM-søvn enn ellers.
– Dette stoffet setter i gang en kraftig forsterkningsmekanisme i tretoppene på pyramidecellene, samtidig som andre signalstoffer også endres. I tillegg er sanseinformasjonen til røttene fra den ytre verden, svekket.
- Dermed får informasjonen fra hjernes indre overtaket, og driver cellenes aktivitet. Det er dette vi kaller apical drive, og kan kalle «topp-driv» på norsk, forklarer Storm.
Men vi drømmer ikke bare under REM-søvn.
– Vi vet at vi drømmer også når vi sover dypere. Men de drømmene som vi kan fortelle om hvis vi vekkes under denne dype søvnfasen, er typisk mindre livaktige enn under REM-søvn, sier Storm.
Alle mennesker drømmer, men noen drømmer mer, eller husker drømmene bedre enn andre. Mange som tror at de sjelden drømmer, har bare vanskeligere for å huske drømmer når de våkner.
Franske forskere har tidligere funnet visse kjennetegn ved personer som husker flere og mer detaljerte drømmer enn andre. Les mer om hva det er i saken Derfor husker noen oftere drømmer.
Drømmer også i narkose
Nyere undersøkelser, blant annet fra Storms forskningsgruppe, har vist at pasienter ofte drømmer også under vanlig narkose, selv om disse drømmene ofte glemmes ganske raskt etter oppvåkning fra narkosen.
Psykedeliske stoffer og andre hallusinogene stoffer kan gi hallusinasjoner i våken tilstand, som minner om drømmer.
– Det er interessant at noen av disse stoffene virker spesielt på molekylære mekanismer øverst i tretoppene av pyramidecellene, og kan dermed påvirke den drømmemekanismen som vi foreslår, sier Storm.
I samarbeid med anestesileger på Rikshospitalet, har Nadine Farnes, Bjørn Juel og Andre Nilsen i Storms gruppe studert hvordan ketamin påvirker både hjernesignalene og opplevelsene til forsøkspersoner.
Ketamin er et hallusinogent og bedøvende legemiddel som blant annet brukes før narkose, og som nå også er godkjent til bruk mot depresjon.
Kan drømmer forbedre hjernens indre modell av verden?
Forskerne er fortsatt usikre på hvilke funksjoner drømmer kan ha. Det er stadig et omstridt spørsmål, og ble diskutert av ledende eksperter i Bevissthetsforum i Oslo i 2019.
Storm og de andre forskerne bak den nye studien diskuterer nye forslag i sin artikkel, blant annet inspirert av kunstig intelligens og maskinlæring.
– En interessant mulighet er at drømmer kan tjene til å utforske, utfylle og forbedre hjernens indre modell av den ytre verden.
I drømmer kan hjernen teste ut nye kombinasjoner av sanseinntrykk som man sjelden eller aldri kan oppleve i våken tilstand.
– Dette kan kanskje forklare hvorfor mange drømmer virker så absurde og forskjellige fra våre virkelige opplevelser, sier Storm.
Grunnlag for vår forestillingsevne
Forskerne tror denne funksjonen kan være et viktig grunnlag for vår forestillingsevne, fantasi og evne til planlegging.
Disse evnene er særlig høyt utviklet hos oss mennesker.
Den nye mekanismen som vi foreslår i vår drømmeteori, apical drive, kan faktisk være enda mye viktigere i våken tilstand enn i drømmer, fortsetter Storm.
Mekanismen kan også være viktig i våken tilstand
– Når vi er våkne, bruker vi mye av tiden til å tenke abstrakt på ting som vi ikke sanser her og nå. Men som vi husker, forestiller oss, planlegger, fantaserer og dagdrømmer om.
I alle disse tilfellene bruker hjernecellene mest indre informasjon, mye mer enn aktuelle sanseinntrykk. Og da er det sannsynlig at apical drive brukes til å forsterke den indre informasjonen. Men i normal, våken tilstand er trolig mekanismen aldri så overveldende sterk som når vi drømmer.
Og samtidig er ikke sanseinformasjonen svekket som under søvn, slik at vi i våken tilstand ikke forveksler våre forestillinger med den virkelige verden, forklarer han.
Storm håper teorien de har utviklet, er starten på noe større.
De håper å få en dypere forståelse av hvordan hjernebarken virker, ikke bare i drømme, men også når vi tenker i våken tilstand.
- Særlig en bedre forståelse av høyt utviklede evner til planlegging, abstrakte forestillinger, kreativitet og fantasi, sier Storm.
Skal teste ut teorien på dyr og mennesker
Denne nye teorien er blitt til ved å bygge på resultater fra studier på både mennesker og dyr, fra mange forskergrupper og ved bruk av ulike metoder.
For å teste forskjellige deler av teorien, vil Storms gruppe gjøre både dyreforsøk for å studere signalene inni hjernen i detalj, og forsøk på frivillige forsøkspersoner.
Gruppen vil måle og sammenligne aktiviteten i de øverste og dypeste lagene i hjernebarken hos frivillige forsøkspersoner. Både mens de drømmer, sover dypt og er våkne.
Dette skal gjøres ved Universitetet i Glasgow ved hjelp av superkraftige magnetfelt som kan avbilde hjerneaktiviteten med veldig høy oppløsning.
Slik kan man skille mellom signalene nederst i «røttene» og øverst i «tretoppene» i de store pyramidecellene og dermed teste noen viktige deler av teorien.
