Ludwig van Beethoven, Paul McCartney i Billy Joel twierdzili, że budzili się z nowymi melodiami, które nocą podczas snu rozbrzmiewały
w ich umysłach. Ale czy można wyśnić rozwiązanie zagadki logicznej, dylematu życiowego lub problemu naukowego? Takie historie też się zdarzały, a współczesne badania nad snem dowodzą, że nie było to dziełem przypadku.
Pierwsze badanie dotyczące snów i obiektywnego rozwiązywania problemów przeprowadzono już ponad 130 lat temu. W 1892 roku Charles M. Child z Wesleyan University w stanie Connecticut zapytał 186 studentów, czy kiedykolwiek zajmowali się jakimś problemem we śnie. Jedna trzecia odpowiedziała twierdząco; studenci wymieniali m.in. sny, w których próbowali rozwiązać jakąś szachową rozgrywkę, problem algebraiczny, wykrywali błąd księgowy i tłumaczyli fragment Wergiliusza. Do tematu powrócono dopiero 80 lat później, ale tym razem badacz snu William C. Dement, założyciel pionierskiego Centrum Badań nad Snem przy Uniwersytecie Stanforda postanowił pójść o krok dalej. Poprosił 500 studentów, aby każdej nocy spędzali 15 minut na próbach rozwiązania łamigłówek, koncentrując się na tym, czego nie udało im się rozwikłać przed zaśnięciem. Studenci zgłosili 87 snów z wątkiem łamigłówki, z czego w siedmiu z nich pojawiło się gotowe rozwiązanie. Wówczas nie istniały urządzenia, dzięki którym można by sprawdzić, jak to możliwe, że w stanie ograniczonej świadomości znajdujemy racjonalne i logiczne wytłumaczenia problemów, z którymi nie radzimy sobie na jawie. Rozwój technologii sprawił jednak, że dziś znacznie lepiej znamy mechanizmy snu.
„Na skanach pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), pokazujących mózg podczas snu REM i w trakcie czuwania, podświetlone są niemal dokładnie te same obszary, co dowodzi, że podczas snu mózg jest tak samo aktywny jak w ciągu dnia. Współcześnie uważa się więc, że sny są po prostu myślami w innym stanie biochemicznym. Czasami mogą się wydawać dziwne lub bezsensowne, ponieważ chemia śpiącego mózgu wpływa na sposób, w jaki postrzegamy własne myśli, ale nocą nadal koncentrujemy się na tych samych kwestiach, które nurtują nas za dnia. Dlatego ten niezwykły stan świadomości, w którym wychodzimy poza normalne wzorce myślenia, często pomaga nam znaleźć rozwiązania przeróżnych, życiowych i naukowych problemów” – pisze psycholożka Deirdre Barrett w swojej książce „The Committee of Sleep” (Stowarzyszenie Snów), o wymownym podtytule: „How Artists, Scientists, and Athletes Use Dreams for Creative Problem-Solving and How You Can Too” (Jak artyści, naukowcy i sportowcy używają snów, by twórczo rozwiązywać problemy – i jak ty możesz to zrobić).
Sen pomógł podobno Dmitrijowi Mendelejewowi w ułożeniu ostatnich elementów okresowego układu pierwiastków, a Otto Loewi wyśnił eksperyment neurologiczny, który przyniósł mu (wraz z Henrym Dale’em) Nagrodę Nobla za odkrycia związane z procesem przekazywania impulsów nerwowych. Do najczęściej przywoływanej historii należy jednak ta, która wydarzyła się w połowie XIX wieku. Chemicy głowili się wówczas nad strukturą cząsteczki chemicznej benzenu, odkrytego przypadkiem przez angielskiego fizyka i chemika, Michaela Faradaya, podczas skraplania gazu miejskiego. Substancja ta, choć toksyczna, okazała się jednym z najbardziej rewolucyjnych surowców dla przemysłu. (Dziś wykorzystuje się ją m.in. do wyrobu barwników, włókien i tworzyw sztucznych, żywic syntetycznych czy pestycydów).
Ale zanim benzen trafił do przemysłu, naukowcy musieli rozpracować jego właściwości fizyczne i chemiczne. Ustalono, że jedna cząsteczka składa się z sześciu atomów węgla i sześciu atomów wodoru, ale badacze nie potrafili sobie wyobrazić, jak atomy te są ze sobą powiązane. Żaden ze znanych im wówczas liniowych wzorów nie pasował. Niemiecki chemik August Kekulé (ówcześnie profesor Uniwersytetu Gandawskiego) tak bardzo zaangażował się w rozwiązanie tej zagadki, że zaczął mieć dziwne sny, które powracały uparcie każdej nocy. Co mu się śniło? Tego właśnie do końca nie wiemy. Według jednego z przekazów były to atomy tworzące długie rzędy i wijące się jak węże. W pewnym momencie jeden z nich chwycił w pysk końcówkę swojego ogona i zaczął wirować. Inne źródła donoszą z kolei, że atomy miały formę sześciu tańczących diabłów, które podały sobie ręce, tworząc krąg. Po przebudzeniu badacz zamknął się w laboratorium i zaczął sprawdzać zainspirowaną snem hipotezę. Okazała się strzałem w dziesiątkę. W cząsteczce benzenu sześć atomów węgla łączy się ze sobą w formie pierścienia, a od zewnątrz dołącza się do nich sześć atomów wodoru. Ta rewelacja miała ogromne znaczenie, ponieważ pierścieniowa struktura charakteryzowała wiele odkrytych później związków chemicznych. Oczywiście, ze względu na niejasną treść snów prof. Kekulé, można się zastanawiać, czy w tej historii jest w ogóle pierwiastek prawdy, ale przykładów wyśnionego rozwiązania naukowych zagadek jest więcej.
W latach 50. XX wieku Donald Newman, matematyk zajmujący się m.in. teorią liczb, przez dłuższy czas zmagał się bezowocnie z rozwikłaniem pewnego zagadnienia. Wykładał wówczas w Massachusetts Institute of Technology, gdzie zaprzyjaźnił się z przyszłym laureatem Nagrody Nobla, geniuszem Johnem Nashem, którego biografia zainspirowała twórców filmu „Piękny umysł”. Pewnej nocy Newmanowi przyśniło się, że rozmyśla nad swoim problemem i nagle pojawia się Nash, który mówi mu, jak go rozwiązać. Newman obudził się z poczuciem, że ma gotową odpowiedź, a przez następne kilka tygodni sprawdzał tę hipotezę i przekształcał swoje spostrzeżenia w artykuł, który został opublikowany w czasopiśmie matematycznym. Historię swojego odkrycia opowiedział w 2001 roku w programie telewizyjnym o Johnie Nashu. Natomiast psycholożka Deirdre Barrett w swojej książce „The Committee of Sleep” wspomina, że kiedy na jednym z przyjęć, posadzona obok Nasha, zapytała go o ten incydent, przyznał, że Newman do swojego artykułu faktycznie dołączył przypis, w którym dziękował mu za pomoc w rozwiązaniu, choć nie miał on w tym żadnego udziału, niczego mu nie podpowiedział, nie miał nawet pojęcia, z jakim dylematem zmaga się kolega.
Większość teoretyków zakładała kiedyś, że sny, które pamiętamy, stanowią pełną pulę marzeń sennych. Dopiero seria przełomowych badań Eugene’a Aserinsky’ego i Nathaniela Kleitmana, badaczy z Uniwersytetu w Chicago, w połowie XX wieku wykazała, że ludzie mają o wiele więcej snów niż prawdopodobnie pamiętają. Odkryli oni, że ludzki sen składa się z około 90-minutowych cykli, z których każdy zawiera fazę szybkich ruchów gałek ocznych (rapid eye movement – REM), wzmożona aktywność mózgu przypomina wtedy bardziej czuwanie niż śnienie. Kiedy podczas eksperymentów naukowcy budzili ludzi pod koniec każdej fazy REM, opowiadali oni średnio prawie pięć snów na noc. Jednak ci, którym pozwolono zasnąć głębiej, czyli przejść do fazy bez szybkich ruchów gałek ocznych (non-rapid eye movement – NREM), byli w stanie odtworzyć co najwyżej jeden. Ta rozbieżność między relacjami badanych doprowadziła naukowców do wniosku, że sny prawie zawsze towarzyszą fazie REM, ale po przespaniu całej nocy możemy żadnego z nich nie pamiętać, bowiem sen NREM i REM następują po sobie, tworząc tzw. cykle snu, a każdy z nich kończy się zazwyczaj krótkim wybudzeniem.
W ciągu ostatnich dekad skany pozytonowej tomografii emisyjnej pozwoliły badaczom zobaczyć, które obszary mózgu są zaangażowane w sny. Okazało się, że kiedy śpimy, części kory mózgowej związane z wizualizacją i percepcją ruchu są aktywowane znacznie mocniej niż na jawie, podobnie jak niektóre głębokie obszary mózgu związane z emocjami. Wyraźnie wycisza się za to grzbietowo-boczna kora przedczołowa, która jest odpowiedzialna za działania wolicjonalne oraz ocenę tego, co jest logiczne i społecznie odpowiednie.
„Te wyniki badań PET potwierdzają cechy snów, które prawie zawsze zawierają obrazy. Często występuje w nich ruch i od dawna są kojarzone z mniejszą <cenzurą>, która nie tylko dotyczy nieograniczonego seksu i agresji, jak twierdził Freud, ale generalnie filtrowania tego, co działo się w rzeczywistości. A czasami takie otwarte, pozbawione społecznych konwenansów podejście do różnych wydarzeń czy zjawisk może prowadzić do zaskakujących spostrzeżeń i odkryć” – zauważa w swojej książce Deirdre Barrett.
Wyniki uzyskane podczas badań PET mają też uzasadnienie ewolucyjne, ponieważ taka aktywność mózgu mogłaby wspierać ludzkie przetrwanie. Donald Symons, antropolog z University of California w Santa Barbara, w swojej pracy „The Stuff That Dreams Aren’t Made Of” (Z czego nie składają się sny) zauważa, że śpiący muszą monitorować otoczenie za pomocą określonych zmysłów, aby w porę wyczuć zapach dymu, usłyszeć intruzów, zarejestrować zmiany temperatury czy odczuwać ból. To wyjaśnia, dlaczego pewne obszary mózgu są wtedy bardziej lub mniej aktywne. „Te odkrycia dały początek teorii, mówiącej o tym, że sny są tylko epifenomenem lub efektem ubocznym wzorców mózgowych podczas wypoczynku, a wielu teoretyków uznało, że to wyczerpująco wyjaśnia fenomen snów i przestali zajmować się tą kwestią” – wyjaśnia Barrett.
Ale na szczęście wśród naukowców były wyjątki, których to tłumaczenie nie satysfakcjonowało. W latach 90. pojawiło się coraz więcej badań, które sugerowały, że sen jest ważny dla utrwalania nowej wiedzy. Odkryto, że spanie przez jakiś czas po nauce pozwala znacznie lepiej przyswajać informacje.
„Nowsze badania wskazują na szczególną rolę snu REM w utrwalaniu pamięci. Eksperymenty przeprowadzane na szczurach uczących się poruszać po labiryntach wykazały, że podczas snu REM aktywność mózgu naśladuje aktywność gryzoni trenujących w labiryncie na jawie, co sugeruje, że podczas snu REM mogą być wzmacniane utorowane w ciągu dnia nowe ścieżki. Badania u ludzi dały podobne efekty, z tym że lepiej przypominali sobie oni materiał naładowany emocjonalnie” – czytamy u Deirdre Barrett, która przytacza też eksperyment z 2009 roku: psychologowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego postanowili sprawdzić, czy faza REM umożliwia nam coś więcej niż tylko zapamiętywanie wcześniej zdobytej wiedzy. Swoich badanych poddali testowi, który wymagał kreatywnego rozwiązywania problemów, a następnie dawali im wskazówki dotyczące odpowiedzi, po czym część grupy analizowała problem na jawie, część zapadła w głęboki sen NREM, a pozostałych utrzymywano w fazie REM. Przy ponownym podejściu do tekstu największą kreatywnością wykazali się ci ostatni.
W tym samym roku w laboratorium snu Roberta Stickgolda na Uniwersytecie Harvarda zespół kierowany przez Inę Djonlagic poprosił badanych o nauczenie się skomplikowanego systemu przewidywania pogody. Pokazano im kombinację obrazów, które przedstawiały prawdopodobieństwo wystąpienia słońca lub deszczu. Uczestnicy nie znali znaczenia obrazów, ale próbowali je rozgryźć metodą prób i błędów, przewidując pogodę i otrzymując informacje zwrotne na temat swoich odpowiedzi. Naukowcy odkryli, że ci, którzy zapadli w drzemkę przed ponownym wykonaniem zadania, częściej odkrywali ogólną regułę stojącą za znaczeniem obrazów poprzez wgląd typu „aha!”. A ich zwiększona wydajność, a także zdolność do zrozumienia ogólnej reguły, były skorelowane z ilością snu REM.
Nowsze badania, przeprowadzane w tym samym laboratorium przez innych już naukowców, potwierdziły, że faza REM pomaga radzić sobie z różnego typu zadaniami na jawie. A ponieważ to właśnie w tej fazie pojawiają się sny, marzenia senne mogą mieć coś wspólnego z kreatywnym rozwiązywaniem problemów.
Deirdre Barrett pod koniec lat 90. przeszukiwała istniejącą literaturę na temat snów, przeczesywała profesjonalne biografie i książki historyczne w poszukiwaniu przykładów snów rozwiązujących problemy, ale także pytała ludzi aktywnych zawodowo, czy kiedykolwiek mieli sny przydatne w ich pracy. Z jej badań wyłoniły się pewne wzorce. „Ponad połowa artystów wizualnych i pisarzy twierdziła, że wykorzystywała sny w swojej pracy. Natomiast w naukach ścisłych takie wpływy dostrzegali głównie wynalazcy, inżynierowie i inni, którym wizualizacja problemów w trzech wymiarach pomaga w zadaniach zawodowych. Niektórzy przyznawali wręcz, że celowo zachęcają swój mózg do rozmyślania nad konkretnymi problemami podczas snu” – pisze Barrett. Takie działania w psychologii doczekały się nazwy „inkubacja snu”, zapożyczonej ze starożytnych praktyk w świątyniach Asklepiosa, gdzie gromadzili się chorzy, by wyśnić sposób wyleczenia.
A jak współcześnie inkubuje się sny? Autorka książki radzi, by wieczorem krótko opisać swój problem i położyć tę notatkę obok łóżka razem z czystą kartką i długopisem. Zanim zaśniesz, przyglądaj się temu przez kilka minut. A gdy już położysz się do łóżka, spróbuj sobie wszystko zwizualizować jako konkretny obraz, myśląc o tym, że chcesz o nim śnić. Rano daj sobie czas, nie zrywaj się gwałtownie z łóżka, poleż spokojnie przez chwilę i spróbuj przywołać marzenia senne. Jeśli pamiętasz jakieś ślady snu, zanotuj je i wróć do tych notatek w ciągu dnia, w porze, w której twój mózg pracuje najwydajniej. Sny mogą podsunąć pewne rozwiązania, ale ich wypracowanie w prawdziwym świecie wymaga przebudzenia i uaktywnienia wszystkich zdolności poznawczych.