Κάποτε πίστευαν ότι η ικανότητα να ονειρεύεσαι ήταν ένα ιδιαίτερα ανθρώπινο χαρακτηριστικό. Όμως, ένα εκπληκτικά ευρύ φάσμα ειδών μπορεί επίσης να είναι ικανό να το κάνει.
Νεαρές αράχνες που κρέμονται από μια κλωστή μέσα στη νύχτα, σε ένα κουτί, σε ένα εργαστήριο. Κάθε τόσο, τα πόδια τους καμπυλώνονται και οι αγκάθια τους συσπώνται. Οι αμφιβληστροειδείς χιτώνες των ματιών τους, ορατοί μέσα από τον ημιδιαφανή εξωσκελετό τους, μετατοπίζονται μπρος-πίσω.
«Αυτό που κάνουν αυτές οι αράχνες φαίνεται να μοιάζει – πολύ κοντά – με τον ύπνο REM», λέει η Daniela Rößler, οικολόγος συμπεριφοράς στο Πανεπιστήμιο της Konstanz στη Γερμανία. Κατά τη διάρκεια του REM (που σημαίνει ταχεία κίνηση των ματιών), τα μάτια ενός ζώου που κοιμάται πετάγονται απρόβλεπτα, μεταξύ άλλων χαρακτηριστικών.
Στους ανθρώπους, η REM είναι η φάση του ύπνου που συμβαίνουν τα περισσότερα όνειρα, ιδίως τα πιο ζωντανά όνειρα. Αυτό οδηγεί σε ένα ενδιαφέρον ερώτημα: Εάν οι αράχνες έχουν ύπνο REM, μπορεί να εκτυλίσσονται όνειρα και στον εγκέφαλό τους που έχει μέγεθος σπόρου παπαρούνας;
Σύμφωνα με το BBC η Rößler και οι συνεργάτες της αναφέρθηκαν στις αράχνες που περιστρέφουν τον αμφιβληστροειδή το 2022. Χρησιμοποιώντας κάμερες σε 34 αράχνες, διαπίστωσαν ότι τα πλάσματα είχαν σύντομες περιόδους που έμοιαζαν με REM περίπου κάθε 17 λεπτά. Η συμπεριφορά που εκτοξεύει τα μάτια ήταν συγκεκριμένη για αυτές τις περιόδους: δεν συνέβαινε σε στιγμές της νύχτας που οι αράχνες που πηδούσαν αναδεύονταν, τεντώνονταν, αναπροσάρμοζαν τις μεταξωτές τους γραμμές ή καθαρίζονταν με το βούρτσισμα ενός ποδιού.
Αν και οι αράχνες είναι ακίνητες κατά την προετοιμασία αυτών των περιόδων REM, η ομάδα δεν έχει ακόμη αποδείξει ότι κοιμούνται. Αλλά αν αποδειχθεί ότι κοιμούνται – και αν αυτό που μοιάζει με REM είναι όντως REM – τα όνειρα είναι μια ευδιάκριτη πιθανότητα, λέει η Rößler. Βρίσκει εύκολο να φανταστεί ότι οι αράχνες που πηδούν, ως ζώα με έντονη οπτική ικανότητα, θα μπορούσαν να επωφεληθούν από τα όνειρα ως έναν τρόπο επεξεργασίας των πληροφοριών που προσλαμβάνουν κατά τη διάρκεια της ημέρας.
Η Rößler δεν είναι η μόνη ερευνήτρια που σκέφτεται τέτοια ερωτήματα σε ζώα που απέχουν πολύ από εμάς. Σήμερα, οι επιστήμονες βρίσκουν σημάδια ύπνου REM σε ένα ευρύτερο φάσμα ζώων από ποτέ άλλοτε: σε αράχνες, σαύρες, σουπιές, ψάρια ζέβρα. Ο αυξανόμενος απολογισμός κάνει ορισμένους ερευνητές να αναρωτιούνται αν τα όνειρα, μια κατάσταση που κάποτε θεωρούνταν ότι περιορίζεται στα ανθρώπινα όντα, είναι πολύ πιο διαδεδομένη από ό,τι πιστεύαμε κάποτε.
Ύπνος REM
Ο ύπνος REM χαρακτηρίζεται γενικά από μια σειρά χαρακτηριστικών εκτός από τις ταχείες κινήσεις των ματιών: προσωρινή παράλυση των σκελετικών μυών, περιοδικές συσπάσεις του σώματος και αύξηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας, της αναπνοής και του καρδιακού ρυθμού. Παρατηρήθηκε σε κοιμισμένα βρέφη το 1953 και σύντομα ο ύπνος REM εντοπίστηκε και σε άλλα θηλαστικά, όπως γάτες, ποντίκια, άλογα, πρόβατα, οπόσουμ και αρμαντίλο.
Τα γεγονότα στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια της REM έχουν καταγραφεί καλά, τουλάχιστον στους ανθρώπους. Κατά τη διάρκεια των περιόδων μη-REM, γνωστών και ως ήρεμος ύπνος, η εγκεφαλική δραστηριότητα είναι συγχρονισμένη. Οι νευρώνες πυροδοτούνται ταυτόχρονα και στη συνέχεια ησυχάζουν, ιδίως στον φλοιό του εγκεφάλου, δημιουργώντας κύματα δραστηριότητας γνωστά ως αργά κύματα. Κατά τη διάρκεια του REM, αντίθετα, ο εγκέφαλος εμφανίζει εκρήξεις ηλεκτρικής δραστηριότητας που θυμίζουν ξύπνημα.
Ακόμα και στα θηλαστικά, ο ύπνος REM δεν είναι σε όλα ίδιος. Τα μαρσιποφόρα θηλαστικά που ονομάζονται εχίντνες παρουσιάζουν ταυτόχρονα χαρακτηριστικά ύπνου REM και μη REM. Αναφορές για φάλαινες και δελφίνια υποδηλώνουν ότι μπορεί να μην βιώνουν καθόλου REM. Τα πουλιά έχουν ύπνο REM, ο οποίος συνοδεύεται από συσπάσεις των ράμφων και των φτερών και απώλεια τόνου στους μύες που κρατούν ψηλά το κεφάλι τους.
Παρόλα αυτά, οι ερευνητές αρχίζουν να βρίσκουν παρόμοιες καταστάσεις ύπνου σε πολλά κλαδιά του ζωικού δέντρου της ζωής.
Το 2012, για παράδειγμα, οι ερευνητές ανέφεραν μια κατάσταση που μοιάζει με ύπνο στις σουπιές, καθώς και μια περίεργη συμπεριφορά που μοιάζει με REM κατά τη διάρκεια αυτής της κατάστασης υποτιθέμενου ύπνου: περιοδικά, τα ζώα κινούσαν γρήγορα τα μάτια τους, συσπούσαν τα χέρια τους και άλλαζαν τον χρωματισμό του σώματός τους. Κατά τη διάρκεια μιας υποτροφίας στο Θαλάσσιο Βιολογικό Εργαστήριο στο Woods Hole της Μασαχουσέτης, η βιολόγος συμπεριφοράς Teresa Iglesias διερεύνησε περαιτέρω το φαινόμενο, συλλέγοντας terabytes βίντεο από μισή ντουζίνα σουπιές.
Και οι έξι παρουσίασαν περιόδους δραστηριότητας που έμοιαζε με REM και επαναλαμβανόταν περίπου κάθε 30 λεπτά: εκρήξεις κινήσεων των χεριών και κινήσεων των ματιών κατά τις οποίες το δέρμα τους έδινε μια παράσταση, πηδώντας μέσα από μια ποικιλία χρωμάτων και μοτίβων. Τα πλάσματα αναβόσβηναν σήματα καμουφλάζ και σήματα που τραβούσαν την προσοχή, τα οποία εμφανίζονται και τα δύο κατά τη διάρκεια των συμπεριφορών εγρήγορσης. Δεδομένου ότι ο εγκέφαλος του κεφαλόποδου ελέγχει άμεσα αυτό το μοτίβο του δέρματος, «αυτό υποδηλώνει κατά κάποιο τρόπο ότι η εγκεφαλική δραστηριότητα γίνεται λίγο άγρια», λέει η Iglesias, που τώρα εργάζεται στο Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Οκινάουα στην Ιαπωνία.
Από τότε οι ερευνητές παρατήρησαν μια παρόμοια κατάσταση στα χταπόδια. Αν τα χταπόδια και οι σουπιές ονειρεύονται, «αυτό καταρρίπτει τα τείχη που πιστεύουμε ότι η ανθρωπότητα είναι τόσο ξεχωριστή», λέει η Iglesias.
Οι ερευνητές έχουν επίσης παρατηρήσει ένα στάδιο που μοιάζει με REM σε γενειοφόρους δράκους καταγράφοντας σήματα από ηλεκτρόδια στον εγκέφαλό τους. Και έχουν αναφέρει τουλάχιστον δύο καταστάσεις ύπνου στα ψάρια-ζέβρα με βάση τις εγκεφαλικές υπογραφές των ψαριών. Σε μία από τις καταστάσεις, η νευρική δραστηριότητα συγχρονίστηκε όπως συμβαίνει σε ένα στάδιο μη-REM των θηλαστικών. Σε μια άλλη κατάσταση, τα ψάρια εμφάνισαν νευρική δραστηριότητα που θύμιζε κατάσταση εγρήγορσης, όπως συμβαίνει στο REM. (Τα ψάρια δεν εμφάνισαν ταχείες κινήσεις των ματιών).
Παρατηρώντας πολλαπλά στάδια ύπνου σε έναν τόσο μακρινό εξελικτικά συγγενή από εμάς, οι συγγραφείς υπέθεσαν ότι οι διαφορετικοί τύποι ύπνου προέκυψαν πριν από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Είναι πλέον γνωστό ότι και οι μύγες μπορούν να πετάγονται μεταξύ δύο ή περισσότερων καταστάσεων ύπνου. Οι στρογγυλοσκώληκες φαίνεται να έχουν μόνο μία κατάσταση ύπνου.
Οι ερευνητές εξετάζουν την πιθανότητα τα μη ανθρώπινα ζώα να ονειρεύονται κατά τη διάρκεια του ύπνου τύπου REM, επειδή τα πλάσματα εκτελούν συμπεριφορές που μοιάζουν με ξύπνημα σε αυτή την κατάσταση – όπως η αναλαμπή μοτίβων των κεφαλόποδων ή το κούνημα των αραχνών. Στα περιστέρια, η επιστήμονας ύπνου Gianina Ungurean του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ για τη Βιολογική Νοημοσύνη στο Μόναχο και της Πανεπιστημιακής Ιατρικής του Γκέτινγκεν παρατήρησε, μαζί με τους συναδέλφους της, ότι οι κόρες των ματιών συστέλλονται κατά τη διάρκεια του REM, όπως συμβαίνει κατά τη διάρκεια της συμπεριφοράς ερωτοτροπίας. Αυτό εγείρει το ερώτημα αν τα περιστέρια ονειρεύονται ή κατά κάποιον τρόπο ξαναζούν ό,τι συνέβη κατά τη διάρκεια των περιπτώσεων ερωτοτροπίας τους σε εγρήγορση, λέει η ίδια.
Ο ύπνος REM έχει επίσης συνδεθεί με την επανάληψη εμπειριών σε ορισμένα ζώα. Για παράδειγμα, όταν οι ερευνητές εξέτασαν την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου κοιμισμένων ποντικών που είχαν προηγουμένως τρέξει σε λαβύρινθο, είδαν την πυροδότηση νευρώνων που βοηθούν στην πλοήγηση και συνδέονται με την κατεύθυνση του κεφαλιού, παρόλο που τα κεφάλια των ποντικών δεν κινούνταν. Είδαν επίσης δραστηριότητα σε νευρώνες που σχετίζονται με την κίνηση των ματιών. Ο συνδυασμός υποδηλώνει ότι τα ποντίκια μπορεί να είχαν μια ονειρική εμπειρία κατά την οποία σάρωναν το περιβάλλον, λέει η Ungurean.
Εύλογη υπόθεση ότι τα ζώα ονειρεύονται
Με όλα αυτά τα σημάδια, είναι δίκαιο να υποθέσουμε ότι τα ζώα μπορεί να ονειρεύονται, λέει η Ungurean. «Ωστόσο, αν πάρουμε αυτούς τους λόγους έναν προς έναν, αποδεικνύεται ότι κανένας από αυτούς δεν είναι επαρκής». Η εγκεφαλική δραστηριότητα που σχετίζεται με την επανάληψη, όπως αυτή των αρουραίων που τρέχουν σε λαβύρινθο, δεν συμβαίνει μόνο κατά τη διάρκεια της REM ή του ύπνου, λέει η Ungurean. Μπορεί επίσης να συμβεί κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού ή της ονειροπόλησης. Και η σύνδεση μεταξύ REM και ονειροπόλησης δεν είναι απόλυτη: οι άνθρωποι ονειρεύονται και σε μη-REM, και όταν χρησιμοποιούνται φάρμακα για την καταστολή του ύπνου REM, οι συμμετέχοντες σε ανθρώπινες μελέτες μπορεί να εξακολουθούν να έχουν μακρά και παράξενα όνειρα.
Τελικά, οι άνθρωποι γνωρίζουν ότι ονειρεύονται επειδή μπορούν να το αναφέρουν, λέει η Ungurean. «Αλλά τα ζώα δεν μπορούν να αναφέρουν, και αυτό είναι το μεγαλύτερο πρόβλημα που έχουμε στην καθαρά επιστημονική και ισχυρή διαπίστωση αυτού του γεγονότος».
Υπάρχει ακόμη συζήτηση σχετικά με το τι είναι ακόμη και το REM. «Κανείς δεν γνωρίζει πραγματικά ποια είναι η λειτουργία του ύπνου – non-REM ή REM», λέει ο Paul Shaw, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον στο Σεντ Λούις. Μία από τις πιο αποδεκτές ιδέες είναι ότι ο REM βοηθά τον εγκέφαλο να σχηματίσει και να αναδιοργανώσει τις αναμνήσεις- άλλες θεωρίες είναι ότι ο REM υποστηρίζει την ανάπτυξη του εγκεφάλου, βοηθά στην ανάπτυξη των κινητικών συστημάτων του σώματος, διατηρεί τα κυκλώματα που απαιτούνται για τις δραστηριότητες αφύπνισης, ώστε να μην υποβαθμίζονται κατά τη διάρκεια του ύπνου, ή αυξάνει τη θερμοκρασία του εγκεφάλου.
Οι έρευνες συνεχίζονται
Αλλά αν αποδειχθεί ότι η REM είναι παρούσα σε πολύ απομακρυσμένα είδη του ζωικού βασιλείου, αυτό υποδηλώνει ότι ο ρόλος της, όποιος κι αν είναι αυτός, θα μπορούσε να είναι πολύ σημαντικός, λέει η Iglesias.
Δεν πιστεύουν όλοι οι επιστήμονες ότι οι ερευνητές βλέπουν REM. Μπορεί απλώς να εκπληρώνουν προκαταλήψεις ότι όλα τα ζώα έχουν δύο καταστάσεις ύπνου και να ερμηνεύουν τη μία από αυτές ως REM, λέει ο Jerome Siegel, νευροεπιστήμονας που μελετά τον ύπνο στο UCLA. Ορισμένα από αυτά τα ζώα -όπως οι αράχνες- μπορεί να μην κοιμούνται καν, υποστηρίζει. «Τα ζώα μπορεί να κάνουν πράγματα που μοιάζουν ίδια, αλλά η φυσιολογία τους δεν είναι απαραίτητα η ίδια», λέει.
Οι ερευνητές συνεχίζουν να αναζητούν στοιχεία. Η ομάδα της Rößler προσπαθεί να αναπτύξει χρωστικές ουσίες που θα τους επιτρέψουν να απεικονίσουν τους εγκεφάλους των αραχνών – αυτό μπορεί να αποκαλύψει την ενεργοποίηση σε περιοχές που είναι λειτουργικά ανάλογες με αυτές που χρησιμοποιούμε όταν ονειρευόμαστε. Η Iglesias και άλλοι έχουν εμφυτεύσει ηλεκτρόδια στους εγκεφάλους των κεφαλόποδων και έχουν καταγράψει την ηλεκτρική τους δραστηριότητα κατά τη διάρκεια δύο καταστάσεων ύπνου – μία που παρουσιάζει δραστηριότητα που μοιάζει με την αφύπνιση και μία άλλη που είναι μια ήρεμη κατάσταση, με νευρωνικές υπογραφές παρόμοιες με αυτές που παρατηρούνται στα θηλαστικά. Και η Ungurean εκπαίδευσε περιστέρια να κοιμούνται σε ένα μηχάνημα μαγνητικής τομογραφίας και διαπίστωσε ότι πολλές από τις περιοχές του εγκεφάλου που φωτίζονται στον ανθρώπινο ύπνο REM ενεργοποιούνται και στα πτηνά.
Αν οι σουπιές, οι αράχνες και ένα ευρύ φάσμα άλλων ζώων ονειρεύονται, αυτό εγείρει ενδιαφέροντα ερωτήματα σχετικά με το τι βιώνουν, λέει ο David M Peña-Guzmán, φιλόσοφος στο Πανεπιστήμιο του Σαν Φρανσίσκο και συγγραφέας του βιβλίου Όταν τα ζώα ονειρεύονται: The Hidden World of Animal Consciousness. Δεδομένου ότι τα όνειρα εκτυλίσσονται από την οπτική γωνία του θεατή, τα ζώα που ονειρεύονται θα πρέπει να έχουν την ικανότητα να βλέπουν τον κόσμο από τη δική τους οπτική γωνία, λέει.
Τα όνειρα θα μπορούσαν επίσης να υποδηλώνουν ότι έχουν ικανότητες φαντασίας, προσθέτει. «Θέλουμε να πιστεύουμε ότι οι άνθρωποι είναι οι μόνοι που μπορούν να πραγματοποιήσουν αυτή τη ρήξη με τον κόσμο», λέει. «Ίσως πρέπει να σκεφτούμε λίγο περισσότερο για τα άλλα ζώα».
