Сканирование мозга показывает, почему утром так долго просыпаться

Каждое утро люди сонно вытаскивают себя из постели, блуждая сквозь мозговой туман, который, кажется, рассеивается вечно. Ранние пташки будут отрицать его существование, но доказательства в новой статье в журнале NeuroImage предполагает иначе. Команда Калифорнийского университета, Беркли, стоящая за исследованием, также раскрывает один способ пройти через это.

Термин для этого когнитивного тумана - «инерция сна», но до настоящего исследования мы никогда не были полностью уверены, почему люди испытывают его, говорит Рафаэль Валлат, доктор философии, ведущий автор исследования и аспирант в университете Калифорнии, Беркли. В статье он предлагает причину, по которой оно существует: даже когда тело бодрствует и движется по утрам, его мозг спит в какой-то мере некоторое время спустя.

«Когда мы просыпаемся от сна, наш мозг не сразу переключается из состояния сна в полностью пробужденное состояние, а проходит этот переходный период, называемый инерцией сна, который может длиться до 30 минут», - говорит Валлат. обратный, «В течение этого периода мозг постепенно переключается с сна на нормальное бодрствование, как и наша умственная / познавательная деятельность».

Чтобы продемонстрировать, насколько реален этот переходный период, Валлат попросил 34 участников сделать 45-минутный сон, во время которого они вошли в два периода глубокого сна, известных как N2 и N3. (Однако они не входили в сон с быстрыми движениями глаз (REM) - самый глубокий сон). Когда они проснулись, Валлат проверил их бдительность с помощью двух тестов на вычитание: один через пять минут после пробуждения и еще один через 25 минут после просыпаться.

Как и ожидал любой, у кого был мозговой туман, испытуемые, как правило, совершали больше ошибок сразу после пробуждения, и их сканирование мозга подсказывало, почему.

Когда мы не спим, мозг колеблется между двумя различными «режимами», которые происходят в двух отдельных контурах: сфокусированный, активный по задачам режим (который мы используем, когда читаем или работаем), и не сфокусированный, отрицательный по задаче режим (который предназначен для странствий разума). Пока мы бодрствуем, мы переключаемся между этими двумя режимами: когда активен режим задачи, обычно наблюдается снижение активности в цепи негатива задачи.

По словам Валлата, период «инерции сна» отличается тем, что мозг изо всех сил пытается плавно переключаться между цепями.

«Таким образом, создается впечатление, что наш мозг не мог переключаться между этими двумя режимами, и, как следствие, мы также обнаружили, что у наших участников была более низкая производительность во время инерции сна при выполнении задачи умственного вычисления», - говорит он.

Результаты Валлата показывают, что в течение периода «инерции сна» мозг медленно восстанавливает способность переключаться между этими двумя режимами, разделенными на «функциональную сегрегацию». Он считает, что для полного достижения этого требуется около 30 минут.

К сожалению, жалуется Валлат, мы мало что можем сделать, чтобы ускорить процесс пробуждения. Даже кофеин не является истинным решением.

«Есть некоторые результаты, которые показывают, что кофеин увеличивает функциональную сегрегацию между активными и негативными сетями, таким образом, повышая способность мозга переключаться между этими двумя режимами», - говорит Валлат. Но это может не сработать быстро достаточно прорезать инерцию сна.

«Во-первых, кофеину требуется 30–60 минут для достижения своего пикового уровня, и мы знаем, что инерция сна обычно рассеивается через 30 минут, поэтому даже до того, как кофеин действительно начнет оказывать сильное воздействие на ваше тело», - добавляет он.

Вместо попыток кофеина в течение периода медленного функционирования мозга, Валлат рекомендует, возможно, единственный реальный тоник для инерции сна - время.

«Лучше всего подождать несколько минут, прежде чем принимать какие-либо важные решения или отправиться в путь, особенно если вы чувствуете, что только что проснулись от глубокого сна», - рекомендует он.

Аннотация:

Первые минуты после пробуждения от сна, как правило, отмечаются снижением бдительности, повышенной сонливостью и ухудшением работоспособности, состояние, которое называется инерцией сна. Хотя поведенческие аспекты инерции сна хорошо документированы, его мозговые корреляты остаются плохо изученными. Настоящее исследование было направлено на заполнение этого пробела путем измерения у 34 участников изменений в поведенческих характеристиках (задача вычитания по убыванию, ТЛЧ), спектральной мощности ЭЭГ и функциональной связности fMRI в состоянии покоя в трех временных точках: до 45-минутного обеденного дня. сон, через 5 минут после пробуждения и 25 минут после пробуждения. Наши результаты показали снижение производительности в летнее время при пробуждении и вторжение специфических для сна особенностей (спектральная мощность и функциональная связность) в активность мозга при бодрствовании, интенсивность которой зависела от продолжительности и глубины предшествующего сна для функциональной связности (14 участников). проснулся от сна N2, 20 от сна N3). Пробуждение в N3 (глубоком) сне вызвало наиболее сильные изменения и характеризовалось глобальной потерей функциональной сегрегации мозга между задачно-позитивными (дорсальное внимание, значимость, сенсомоторные) и негативно-зависимыми (режим по умолчанию) сетями. Значительная корреляция наблюдалась, в частности, между дельта-мощностью ЭЭГ и функциональным соединением между сетями по умолчанию и дорсальным вниманием, а также между процентом ошибок в DST и функциональным соединением сети по умолчанию. Эти результаты подчеркивают (1) значимые корреляции между показателями функциональной связности ЭЭГ и фМРТ, (2) значимые корреляции между поведенческим аспектом инерции сна и мерами церебрального функционирования при пробуждении (как ЭЭГ, так и МРТ), и (3) важное различие в церебральной основе инерции сна при пробуждении от сна N2 и N3.