Brainscanning avslører hvorfor det tar så lang tid å våkne om morgenen

Hver morgen drar folk søvnig seg ut av sengen og vandrer gjennom en hjernefarge som synes å ta for alltid å løsne. Tidlige stigninger vil nekte det eksisterer, men bevis i et nytt papir i tidsskriftet NeuroImage antyder ellers. Universitetet i California, Berkeley-teamet bak studien, avslører også den ene måten å komme igjennom.

Begrepet for den kognitive tåken er "søvnenhet", men før den nåværende studien har vi aldri vært helt sikre på hvorfor folk opplever det, sier Raphael Vallat, Ph.D., lederstudent forfatter og postdoktor ved Universitetet av California, Berkeley. I papiret foreslår han en grunn til at den eksisterer: Selv når kroppen er våken og går om morgenen, sover hjernen i noen kapasitet for en stund etterpå.

"Når vi våkner fra søvnen, går hjernen ikke omgående fra sovende tilstand til en fullstendig vekket tilstand, men går snarere gjennom denne overgangsperioden kalt sleep inertia som kan vare opptil 30 minutter, forteller Vallat Omvendt. "I denne perioden bytter hjernen gradvis fra søvn til normal våkenhet, og det gjør også vår mentale / kognitive ytelse."

For å demonstrere hvor reell denne overgangsperioden er, hadde Vallat 34 deltakere ta 45 minutters lur hvor de gikk inn i to perioder med dyp søvn kjent som N2 og N3. (De opplevde imidlertid ikke rask øyebevegelse (REM) søvn - den dypeste typen av søvn.) Da de våknet, testet Vallat deres våkenhet med to subtraksjonstester, fem minutter etter oppvåkning og en annen 25 minutter etter våkner opp.

Som alle som har opplevd hjernedamp, kan de forvente at fagene har en tendens til å gjøre flere feil ved oppvåkning - og deres hjerneskanninger antydet til hvorfor.

Når vi er våken, svinger hjernen mellom to forskjellige "moduser" som forekommer i to separate kretser: En fokusert, oppgaveaktiv modus (som vi bruker når du leser eller blir produktiv) og en ikke-fokusert, oppgave-negativ modus (som er for tankebesværet). Mens vi er våken, bytter vi mellom disse to modusene: Når aktivitetsmodusen er funksjonell, er det vanligvis en reduksjon i aktiviteten i oppgavegruppen.

Hva gjør perioden for "sleep inertia" annerledes, sier Vallat, at hjernen kjemper for å bytte fluid mellom kretsene.

"Så det er som om hjernen vår ikke var i stand til å bytte mellom disse to modiene, og som følge av at vi også fant at deltakerne hadde lavere ytelse under søvnløshet i en mental beregningsoppgave, sier han.

Vallats resultater viser at i løpet av "sleep inertia" perioden gjenoppretter hjernen langsomt evnen til å bytte mellom disse to modi, delt med "funksjonell segregering." Han mener at det tar omtrent 30 minutter å fullføre dette.

Dessverre, Vallat laments, det er ikke mye vi kan gjøre for å få fart på oppstartsprosessen. Ikke engang en koffeinforsterkning er en ekte løsning.

"Det er noen resultater som viser at koffein øker funksjonell segregering mellom oppgaveaktiv og oppgave-negative nettverk, og dermed forbedrer hjernens evner til å bytte mellom disse to modiene, sier Vallat. Men det kan egentlig ikke fungere rask nok til å kutte gjennom søvnmomentet.

"Først tar koffein 30 til 60 minutter for å nå det høyeste nivået, og vi vet at søvnløshet vanligvis forsvinner på 30 minutter, så selv før koffein faktisk ville begynne å ha en sterk handling på kroppen din," tilføyer han.

I stedet for å forsøke å koffeinere gjennom en periode med langsom hjernefunksjon, anbefaler Vallat at kanskje den eneste virkelige tonicen for søvnhethet er tid.

"Det beste er å vente et par minutter før du tar viktige beslutninger eller treffer veien, spesielt hvis du føler at du nettopp har våknet opp fra en dyp søvn," anbefaler han.

Abstrakt:

De første minuttene etter oppvåkningen fra søvn er vanligvis preget av redusert årvåkenhet, økt søvnlighet og nedsatt ytelse, en tilstand som kalles søvntrinnhet. Selv om atferdsaspekter ved søvntrinnhet er godt dokumentert, forblir dets hjernekorrelater dårlig forstått. Foreliggende studie har som mål å fylle dette gapet ved å måle i 34 deltakere endringene i atferdsprestasjon (nedtrekkende subtraksjonsoppgave, DST), EEG spektralkraft og hvilemodus fMRI funksjonell tilkobling over tre tidspunkter: før en tidlig ettermiddag 45 min lur, 5 min etter oppvåkning fra lur og 25 min etter oppvåkning. Våre resultater viste svekket ytelse ved DST ved oppvåkning og et innbrudd av søvnspesifikke funksjoner (spektral kraft og funksjonell tilkobling) i våkenhetshjerneaktivitet, hvor intensiteten var avhengig av tidligere søvnvarighet og dybde for funksjonell tilkobling (14 deltakere vekket fra N2 søvn, 20 fra N3 søvn). Oppvåkning i N3 (dyp) søvn induserte de mest robuste endringene og ble preget av et globalt tap av hjernefunksjonell segregering mellom oppgave-positiv (dorsal oppmerksomhet, salience, sensorimotorisk) og oppgave-negativ (standardmodus) nettverk. Signifikante korrelasjoner ble observert spesielt mellom EEG delta kraft og funksjonell tilkobling mellom standard og dorsal oppmerksomhet nettverk, samt mellom prosentandelen av feil ved DST og standard nettverk funksjonell tilkobling. Disse resultatene fremhever (1) signifikante korrelasjoner mellom EEG og fMRI funksjonelle tilkoblingsmålinger, (2) signifikante korrelasjoner mellom det adferdsmessige aspektet av søvntrinnhet og tiltak av hjernefunksjonen ved oppvåkning (både EEG og fMRI) og (3) den viktige forskjellen i hjernens underlag av søvnmoment ved oppvåkning fra N2 og N3 søvn.