Сканування мозку виявляє, чому потрібно так довго, щоб прокинутися вранці

Щоранку люди засипають себе з ліжка, блукаючи по туману мозку, який, здається, назавжди забирається, щоб розсіятися. Ранні стояки заперечуватимуть його існування, але свідчать у новому документі в журналі NeuroImage передбачає інакше. Університет Каліфорнії, команда Берклі за дослідженням, також виявляє один спосіб пройти через це.

Термін для цього когнітивного туману - "інерція сну", але перед поточним дослідженням ми ніколи не були повністю впевнені, чому люди відчувають це, говорить Рафаель Валлат, доктор філософії, провідний автор дослідження і постдокторант в Університеті. Каліфорнії, Берклі. У статті він пропонує причину, чому він існує: Навіть коли тіло прокинулося і рухається вранці, його мозок сплять в певній мірі протягом деякого часу.

"Коли ми прокидаємося від сну, наш мозок не відразу переходить з стану сну до повністю пробудженого стану, а переходить через цей перехідний період, який називається інерцією сну, що може тривати до 30 хвилин", - розповідає Валлат. Обернено. "Протягом цього періоду мозок прогресивно переходить зі сну до нормального неспання, а також наша психічна / пізнавальна продуктивність".

Щоб продемонструвати, наскільки реальним є цей перехідний період, у Валла було 34 учасники, які взяли 45-хвилинний сон, в якому вони ввійшли в два періоди глибокого сну, відомі як N2 і N3. (Вони, однак, не вводили швидкий сон (REM) - найглибший тип сну.) Коли вони прокинулися, Vallat перевірив їхню бойовість двома тестами віднімання, через п'ять хвилин після пробудження і ще через 25 хвилин після прокидатися.

Як і міг очікувати будь-який досвідчений туман мозку, піддані, як правило, роблять більше помилок після пробудження - і їх сканування мозку натякають на те, чому.

Коли ми прокидаємося, мозок коливається між двома різними «режимами», які відбуваються в двох окремих контурах: цілеспрямованому, активному режимі (який ми використовуємо при читанні або продуктивності) і нефокусованому, негативному режимі завдання (що є для блукання розуму). Поки ми прокинулися, ми перемикаємося між цими двома режимами: коли активний режим завдання функціонує, зазвичай в активній ланцюзі негативного завдання.

Те, що робить період "інерції сну" різним, каже Валлат, полягає в тому, що мозок бореться за перемикання між ланцюгами.

"Отже, це так, ніби наш мозок насправді не зміг перемикатися між цими двома режимами, і, як наслідок, ми також виявили, що наші учасники мали більш низьку продуктивність під час інерції сну в розумовій задачі розрахунку", говорить він.

Результати Валла показують, що під час періоду "інерції сну" мозок повільно повертається до здатності перемикатися між цими двома режимами, розділеними на "функціональну сегрегацію". Він вважає, що для досягнення цього потрібно близько 30 хвилин.

На жаль, Валлат скаржиться, що ми не можемо зробити багато, щоб прискорити процес пробудження. Навіть приріст кофеїну не є справжнім рішенням.

"Є деякі результати, які показують, що кофеїн підвищує функціональну сегрегацію між активними та завданнями негативними мережами, тим самим підвищуючи здатність мозку перемикатися між цими двома режимами", - говорить Валла. Але це може не спрацювати швидко достатньо, щоб прорізати інерцію сну.

"По-перше, кофеїн займає від 30 до 60 хвилин, щоб досягти свого пікового рівня, і ми знаємо, що інерція сну, як правило, розсіюється через 30 хвилин, тому навіть до того, як кофеїн дійсно почне сильно діяти на ваше тіло", - додає він.

Замість того, щоб намагатися кофеїнувати через період повільного функціонування мозку, Валла рекомендує, що, мабуть, єдиним справжнім тоніком для інерції сну є час.

"Найкраще робити це, звичайно, чекати кілька хвилин, перш ніж приймати будь-які важливі рішення або потрапити в дорогу, особливо якщо ви відчуваєте, що ви тільки що прокинулися від глибокого сну", рекомендує він.

Анотація:

Перші хвилини після пробудження від сну зазвичай характеризуються зниженою пильністю, підвищеною сонливістю і порушенням працездатності, станом, що називається інерцією сну. Хоча поведінкові аспекти інерції сну добре задокументовані, його церебральні кореляти залишаються недостатньо вивченими. Дане дослідження спрямоване на заповнення цього пробілу шляхом вимірювання у 34 учасників змін у поведінковій роботі (завдання зменшення віднімання, DST), спектральній потужності ЕЕГ та функціональній зв'язності fMRI у стані спокою через три моменти часу: до раннього півдня 45 хв. сон, 5 хв після пробудження від сон і 25 хв після пробудження. Наші результати показали порушення працездатності на DST при пробудженні і вторгнення специфічних для сну особливостей (спектральна потужність і функціональна зв'язок) в активність головного мозку, інтенсивність якої залежала від попередньої тривалості сну і глибини функціонального зв'язку (14 учасників) прокинувся від сну N2, 20 від сну N3). Пробудження в N3 (глибокий) сон спричинило найсильніші зміни і характеризувалося глобальною втратою функціональної сегрегації мозку між позитивними завданнями (дорсальною увагою, відмінністю, сенсомотор) і мережами з негативним завданням (за замовчуванням). Значні кореляції спостерігалися, зокрема, між потужністю дельта-ЕЕГ та функціональною зв'язком між мережами за замовчуванням і дорсальною увагою, а також між відсотками помилок в DST і функціональною підключенням за замовчуванням мережі. Ці результати висвітлюють (1) значні кореляційні зв'язки між функціональними показниками ЕЕГ і ФМРІ, (2) значні кореляційні зв'язки між поведінковим аспектом інерції сну і показниками функціонування мозку при пробудженні (як ЕЕГ, так і фМРТ), і (3) важливою відмінністю в церебральних підстав інерції сну при пробудженні від сну N2 і N3.