Nová studie odhaluje, že lidský mozek během spánku věnuje pozornost neznámým zvukům, aby zůstal ve střehu před potenciálními hrozbami.
Vědci z Rakouska měřili mozkovou aktivitu spících dospělých v reakci na známé i neznámé zvuky.
Slyšení neznámých zvuků během spánku způsobuje, že se lidský mozek „naladí“ během spánku bez rychlého pohybu očí (NREM), což je první fáze spánku.
Vědci však neviděli účinek během REM, nejhlubší fáze spánku, pravděpodobně kvůli mikrostrukturálním změnám v mozku, řekli.
I když máme oči zavřené před tím, co je kolem nás, mozek během spánku nadále sleduje prostředí a vyvažuje potřebu chránit spánek s potřebou probouzet se.
Podle odborníků je jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, selektivně reagovat na neznámé zvuky spíše než na známé.
To může být způsobeno dlouhým procesem lidské evoluce a potřebou rychle se probudit tváří v tvář potenciálnímu nebezpečí, které se vyznačuje méně obvyklými sluchovými signály.
Celkově studie naznačuje, že neznámé zvuky – například ty vycházející z televize – brání klidnému nočnímu spánku, protože mozek je ve vyšší pohotovosti.
Mozek během spánku věnuje pozornost neznámým zvukům. Tato schopnost umožňuje mozku vyvážit spánek s reakcí na podněty prostředí, podle odborníků (obrázek)
Studii vedli vědci z univerzity v Salcburku a byla dnes zveřejněna v časopise J Neurosci.
„Naše zjištění zdůrazňují nesrovnalosti v reakcích mozku na sluchové podněty na základě jejich relevance pro spánek,“ uvádí tým ve svém článku.
Výsledky naznačují, že neznalost zvuku je silným spouštěčem mozkových reakcí během spánku NREM.
Pro studii výzkumníci přijali 17 dobrovolníků (14 žen) s průměrným věkem 22 let.
Dobrovolníci, z nichž všichni nehlásili poruchy spánku, dostali polysomnografické přístroje, když spali celou noc.
Polysomnografie měří mozkové vlny, dýchání, svalové napětí, pohyby, srdeční aktivitu a další, jak postupují různými fázemi spánku.
Před zahájením experimentu bylo účastníkům doporučeno udržovat pravidelný cyklus spánek/bdění – přibližně osm hodin spánku – po dobu alespoň čtyř dnů.
Před experimenty bylo dobrovolníkům doporučeno udržovat pravidelný cyklus spánek/bdění (asi 8 hodin spánku) po dobu alespoň čtyř dnů. Poté strávili dvě noci v laboratoři – nejprve spali se zaznamenanými daty PSG, ale neslyšeli žádnou sluchovou stimulaci. Druhou noc byla zaznamenána data PSG, zatímco sluchové podněty vycházely z reproduktorů během noci. Obě noci byli účastníci testováni v bdělém stavu, před a po spánku
Zatímco spali, byly jim z reproduktorů poskytnuty zvukové intervaly s jejich křestním jménem a dvěma neznámými křestními jmény, mluvenými buď známým hlasem (např. rodič) nebo neznámým hlasem (cizí člověk).
Vědci zjistili, že neznámé zvuky vyvolávají více K-komplexu, což je typ mozkových vln spojených se smyslovými poruchami během spánku, než známé zvuky.
Zatímco známé zvuky mohou také spouštět komplex K, bylo zjištěno, že ty spouštěné neznámými zvuky jsou doprovázeny rozsáhlými změnami v mozkové aktivitě spojenými se smyslovým zpracováním.
Nicméně, reakce mozku na neznámý zvuk se objevovaly méně, jak noc pokračovala a zvuk se stal známějším, což naznačuje, že mozek může být stále schopen se učit během spánku.
Tyto výsledky naznačují, že komplexy K umožňují mozku vstoupit do „režimu zpracování strážce“, ve kterém mozek zůstává spánkem, ale zachovává si schopnost reagovat na relevantní podněty.
„Možná, že spící mozek se opakovaným zpracováním naučí, že původně neznámý podnět nepředstavuje pro spícího bezprostřední hrozbu, a tak sníží jeho reakci na něj,“ říkají odborníci.
Naopak v prostředí bezpečného spánku může mozek ‚očekávat‘, že uslyší známé zvuky, a neustále blokovat jakoukoli reakci na takové podněty, aby udržel spánek.
Graf ukazuje rozdíl v komplexech K a přesných spuštěných excitacích. Vlevo byl rozdíl mezi neznámým zvukem (UFV) a známým zvukem (FV) v počtu spuštěných K komplexů významný od 100 ms do 800 ms. Rozdíl v počtu malých excitací mezi FV a UFV byl významný pro intervaly 200 až 400 ms a 500 až 700 ms.
Kromě komplexů K zvyšuje přítomnost sluchových podnětů během spánku NREM počet „vřeten“ a „mikroexcitace“ v mozku.
„Spiny jsou rychlejší mozkové vlny, které se objevují během spánku NREM a jsou spojeny s konsolidací paměti,“ řekl MailOnline autor studie Amin Muhammad ze Salcburské univerzity.
Mikrobuzení jsou období ve spánku, během kterých se EEG signál posouvá z pomalé, synchronizované spánkové aktivity na rychlejší aktivitu podobnou bdělosti.
Podle definice trvají od tří sekund do 15 sekund; Pokud jsou vyšší, jsou považováni za probuzení. Objevují se ve všech fázích spánku.
Vědci však nenašli žádný rozdíl v množství K-komplexů, vřetének nebo jemných excitací mezi samotným názvem subjektu a neznámými podstatnými jmény.
To je zajímavé, protože předchozí výzkum – včetně jednoho Studie 1999 Francouzský tým – ukázal, že stejné jméno subjektu vyvolává během spánku silnější mozkové reakce než jiná jména.
Čtyři fáze spánku
Na obrázku jsou různé kroky cyklu nočního spánku. Většina snů se vyskytuje během REM spánku (zvýrazněno červeně), i když některé se mohou objevit i v non-REM spánku
Spánek je obecně rozdělen do čtyř fází. První tři jsou známé jako „nerychlé pohyby očí“ nebo spánek bez rychlých pohybů očí.
Poslední fáze je známá jako rychlý pohyb očí nebo REM spánek.
Obvyklý noční spánek se mezi jednotlivými fázemi přepíná tam a zpět.
úroveň 1: Prvních asi pět minut po vystoupení jsme nespali hluboce.
Stále si uvědomujeme své okolí, ale naše svaly se začínají uvolňovat, srdeční tep se zpomaluje a vzory mozkových vln, známé jako vlny theta, se stávají nevyzpytatelnými, ale rychlými.
I když spíme během první fáze, můžeme se z ní probudit s pocitem, že jsme vůbec nespali.
Asi po pěti minutách se naše těla přesunula do druhé fáze.
Druhá fáze: To je čas, kdy jsme usnuli, a kdybychom se probudili, věděli byste, že jsme spali. Probuzení je stále poměrně snadné.
Tato fáze je rozpoznána krátkými výbuchy elektrické aktivity v mozku, známými jako vřeténka, a většími vlnami známými jako K-komplexy, které naznačují, že mozek si stále uvědomuje, co se kolem něj děje, než se vypne na nevědomou úroveň. .
Tep a dech jsou pomalé, svaly se více uvolňují.
Tělesná teplota klesá a pohyby očí se zastaví.
Aktivita mozkových vln se zpomaluje, ale je charakterizována krátkými výbuchy elektrické aktivity.
Fáze 3Třetí fáze non-REM spánku je období hlubokého spánku, které potřebujeme, abychom se ráno cítili svěží.
Vyskytuje se v delších obdobích během první poloviny noci.
Srdeční tep a dýchání se během spánku zpomalí na nejnižší úroveň a mozkové vlny se zpomalí.
Naše svaly jsou uvolněné a pro lidi může být těžké nás probudit.
Tělo opravuje svaly a tkáně, stimuluje růst a vývoj, posiluje imunitní funkce a získává energii na další den.
Hypnagogie – přechodný stav mezi bděním a spánkem – je spojena s NREM fázemi 1 až 3.
Mezi duševní jevy během hypnózy patří lucidní myšlení, lucidní sny, halucinace a spánková paralýza.
REM spánekREM spánek se poprvé objeví asi 90 minut po usnutí.
Naše oči se za zavřenými víčky rychle pohybují ze strany na stranu.
Aktivita mozkových vln se smíšenou frekvencí se přibližuje aktivitě pozorované v bdělosti.
Naše dýchání se zrychlí a bude nepravidelné a naše srdeční frekvence a krevní tlak se zvýší na téměř bdělé úrovně.
Většina snů se vyskytuje během REM spánku, i když některé se mohou objevit i v non-REM spánku.
Svaly rukou a nohou dočasně ochrnou, což nám brání dosáhnout našich snů.
Jak stárneme, trávíme méně času v REM spánku.
Konsolidace paměti bude pravděpodobně vyžadovat spánek s rychlým pohybem očí (REM) i spánek s rychlým pohybem očí (REM).
Zdroj: US National Institutes of Health
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
