Als Massimo Scanzianis Tochter klein war, sah er oft, wie ihre Augen unter ihren Augenlidern zuckten, während sie schlief. Diese schnellen Augenbewegungen (oder REMs) sind so offensichtlich, sagte mir Scanziani, dass er kaum glauben kann, dass sie erst vor sieben Jahrzehnten beschrieben wurden. Im Jahr 1953 identifizierten Eugene Aserinsky und Nathaniel Kleitman eine spezielle Schlafphase, in der Neuronen vibrierten und die Augen geschlossen waren, aber herumhuschten. Während dieser Phase, die jetzt als „REM-Schlaf“ bezeichnet wird, neigten die Menschen dazu, lebhafte Träume zu haben. Vielleicht, schlug Kleitman vor, spiegelten die Augenbewegungen „wo und worauf der Träumer hinsah“ in ihrer virtuellen Welt wider.
Mehrere Forscher testeten diese „Scanning-Hypothese“ in den 50er und 60er Jahren, indem sie schlafende Freiwillige weckten, wenn ihre Augen zuckten, und sie fragten, was sie gerade geträumt hätten. Es überrascht vielleicht nicht, dass diese groben Methoden keine konsistenten Ergebnisse lieferten. Aber trotz alternativer Erklärungen – vielleicht schmieren die Bewegungen das geschlossene Auge oder entstehen aus zufälliger Gehirnaktivität – bleibt die Scanning-Hypothese beliebt. Und durch ein cleveres Experiment mit Mäusen glauben Scanziani und seine Kollegin Yuta Senzai, beide Neurowissenschaftler an der UC San Francisco, endlich gezeigt zu haben, dass Augenzuckungen eine direkte Verbindung zu einer inneren Traumwelt sind.
Wenn sich eine Maus bewegt, verfolgt eine Gruppe von Neuronen in ihrem Gehirn die Richtung ihres Kopfes und wirkt wie ein interner Kompass. Einige dieser Neuronen feuern, wenn sich die Maus nach links dreht; andere summen, wenn es nach rechts abbiegt. Durch die Analyse der Aktivität einer Maus kann ein Wissenschaftler Ihnen sagen, wohin sie blickt, ohne jemals das Nagetier selbst anzusehen. Und während des REM-Schlafs, obwohl sich der Kopf einer Maus nicht bewegt, feuern ihre Kopfrichtungszellen immer noch, als würde sie erforschen.
Scanziani und Senzai argumentierten, dass sie durch die Aufzeichnung der Aktivität dieser Neuronen mit implantierten Elektroden herausfinden könnten, wohin schlafende Mäuse in ihren Traumwelten schauen. Sie zeigten dann, dass die Signale dieses internen Kompasses mit den Augenbewegungen der Nagetiere übereinstimmten (die sie verfolgen konnten, weil Mäuse oft mit leicht geöffneten Augen schlafen). Wenn eine Maus im Traum ihren Kopf zu bewegen scheint, huschen ihre Augen in die gleiche Richtung, im gleichen Maße und im gleichen Moment. „Das Nagetier erkundet sicherlich die Umgebung in seinem Traum“, sagte mir Scanziani. „Indem wir seine sich bewegenden Augen betrachten, haben wir ein Fenster in sein träumendes Gehirn.“
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass „Mäuse in ihren Träumen teilnehmen auf die Ereignisse, die sich vor ihnen abspielen, und interagiert aktiv, absichtlich und dynamisch mit ihnen“, sagt David Peña-Guzmán, Philosoph an der San Francisco State University und Autor von Wenn Tiere träumen. Viele Philosophen würden dies als „einen klaren Indikator des Bewusstseins“ betrachten, sagte er mir.
Andere Schlafforscher sind jedoch nicht davon überzeugt, dass Scanziani und Senzai gezeigt haben, was sie ihrer Meinung nach gezeigt haben. Sara Aton, Neurowissenschaftlerin an der University of Michigan, sagte mir, dass Kopf- und Augenbewegungen so eng miteinander gekoppelt sind, wenn Mäuse (und Menschen) wach sind, dass man nicht erwarten würde, dass sie im Schlaf plötzlich abschalten. Dass sie verbunden bleiben, sagt uns nichts darüber, ob Mäuse eine Traumwelt wahrnehmen, geschweige denn darüber blicken. “Wir können das einfach nicht aus dem Gehirn herauslesen”, sagte Aton. Mark Blumberg, Neurowissenschaftler an der University of Iowa, stimmt zu. „Die Verbindung zu Träumen ist unentgeltlich“, sagte er mir. Scanziani und Senzai „behaupten, dass sie in die virtuelle Welt der Träume spähen, aber das haben sie nicht getan – und können es auch nicht.“
Auf den ersten Blick mag dies wie ein semantisches Argument erscheinen: „Ich kann sagen, dass wir eine koordinierte Aktivität verschiedener Teile des Gehirns betrachten, die während des REM-Schlafs auftritt, die stark der Aktivität ähnelt, die das Gehirn hat, wenn es wach ist, oder ich kann nenne es einen Traum“, sagte Scanziani. Aber diese Dinger sind nicht notwendigerweise identisch, und Blumberg argumentiert, dass eine Gleichsetzung uns davon ablenken könnte, die Rolle des REM-Schlafs zu verstehen.
Er stellt fest, dass, wenn sich die Augen in dieser Phase bewegen, auch andere Körperteile zucken, einschließlich Gliedmaßen und Schnurrhaare. Diese Bewegungen sehen aus wie weitere Beweise dafür, dass Träume in die Realität übergehen – schlafende Hunde, die eingebildete Kaninchen jagen –, aber sie könnten etwas Einfacheres darstellen. Blumberg argumentiert, dass das Gehirn den REM-Schlaf nutzt, um den Körper zu testen. Das Gehirn pingt die Neuronen, die die Muskeln kontrollieren, und erzeugt Zuckungen; Es sammelt dann sensorische Informationen von diesen sich bewegenden Gliedmaßen. Durch das Testen dieser Verbindungen in Zeiten der Stille kann es das Netzwerk verfeinern und neu kalibrieren, damit es in Zeiten des wachen Chaos effizienter arbeitet. Nach dieser Ansicht geht es bei Bewegungen in der REM-Phase überhaupt nicht um Träume. Sie sind die Arbeit eines Gehirns, das lernt, einen Körper effektiver zu steuern.
Diese Erklärung berücksichtigt besser Aspekte des REM-Schlafs, die nicht so einfach in die Scanning-Hypothese passen. Zum Beispiel bewegen Blindgeborene ihre Augen im Schlaf, obwohl sie nicht visuell träumen und sich offensichtlich nicht umsehen. Außerdem ist die REM-Phase des Schlafs bei neugeborenen Menschen, Mäusen und anderen Säugetieren, deren Säuglinge bei der Geburt relativ hilflos sind, am längsten. Das sind genau die Menschen, deren Gehirn die meiste Zeit brauchen würde, um sich mit ihrem Körper auseinanderzusetzen. Im Gegensatz dazu, wenn die Zuckungen mit Träumen verbunden sind, „warum sollten Neugeborene so stark zucken, wenn sie so wenig zu träumen haben?“ sagte Blümberg.
Seit seiner Entdeckung wird der REM-Schlaf mit Träumen in Verbindung gebracht (obwohl wir auch im Nicht-REM-Schlaf träumen). Und weil Träume so faszinierend sind, wurden sie zum Mittelpunkt unserer Versuche, REM zu verstehen – die Sonne, um die andere Hypothesen kreisen. Aber was, wenn sie nicht zentral sind? Scanziani sagte mir, dass Träume entstehen könnten, weil das Gehirn Erinnerungen nach „einem langen Tag voller Erfahrungen“ wiedergibt, um das Gelernte besser zu organisieren, oder „Möglichkeiten generiert und erforscht, die uns helfen, bessere Vorhersagen zu treffen, wenn wir wach sind“. Dies ist im Wesentlichen das, was die Testfahrt-Hypothese argumentiert, außer dass das Gehirn hier nur die Verbindungen im Inneren testet selbst, eher als die mit dem Rest des Körpers. Es ist intuitiv, die Träume und Zuckungen des REM-Schlafs als zusammenhängende Phänomene zu sehen. Aber vielleicht sind sie zwei unabhängige Spiegelungen eines Gehirns, das sich unerbittlich neu kalibriert.