Pomysł, że podczas snu nasze umysły są odcięte od świata zewnętrznego, jest starożytny i nadal jest głęboko zakorzeniony w naszym dzisiejszym postrzeganiu snu, pomimo pewnych codziennych doświadczeń życiowych i ostatnich odkryć naukowych, które dowodzą, że nasze mózgi nie zmieniają się całkowicie. z dala od naszego środowiska.

Wręcz przeciwnie, nasze mózgi potrafią utrzymać bramę lekko otwartą. Na przykład budzimy się łatwiej, gdy słyszymy własne imię lub szczególnie istotny dźwięk, taki jak budzik lub alarm przeciwpożarowy, w porównaniu z równie głośnymi, ale mniej istotnymi dźwiękami.

Ustawianie mózgu na automatycznym pilocie

W badaniach opublikowane w Current Biology poszliśmy o krok dalej, aby pokazać, że złożone bodźce mogą być przetwarzane nie tylko podczas snu, ale że informacje te mogą być wykorzystywane do podejmowania decyzji, podobnie jak na jawie.

Nasze podejście było proste: zbudowaliśmy na wiedzy o tym, jak mózg szybko automatyzuje złożone prace. Na przykład prowadzenie samochodu wymaga jednoczesnego zintegrowania wielu informacji, podejmowania szybkich decyzji i wprowadzania ich w czyn poprzez złożone sekwencje ruchowe. I możesz jechać całą drogę do domu, nie pamiętając niczego, tak jak robimy to, gdy mówimy, że jesteśmy na automatycznym pilocie.

Kiedy śpimy, obszary mózgu krytyczne dla zwracania uwagi lub wykonywania instrukcji są dezaktywowane, co oczywiście uniemożliwia rozpoczęcie wykonywania zadania. Chcieliśmy jednak sprawdzić, czy jakiekolwiek procesy zachodzą w mózgu po zasypianiu, jeśli uczestnicy eksperymentu otrzymali zautomatyzowane zadanie tuż przed.

Aby to zrobić, przeprowadziliśmy eksperymenty, w których uczestnicy podzielili wypowiadane słowa na dwie kategorie: słowa odnoszące się do zwierząt lub przedmiotów, na przykład „kot” lub „kapelusz” w pierwszym eksperymencie; następnie prawdziwe słowa, takie jak „młot” kontra pseudosłowa (słowa, które można wymówić, ale nigdzie nie można ich znaleźć w słowniku), jak „fabu” w drugim.

Uczestnicy zostali poproszeni o wskazanie kategorii słowa, które usłyszeli, naciskając lewy lub prawy przycisk. Gdy zadanie stało się bardziej automatyczne, poprosiliśmy ich, aby nadal odpowiadali na słowa, ale pozwolono im również zasnąć. Ponieważ leżeli w ciemnym pokoju, większość z nich zasnęła podczas grania słów.

Jednocześnie monitorowaliśmy ich stan czujności dzięki elektrodom EEG umieszczonym na ich głowie. Gdy już zasnęli, nie zakłócając przepływu słów, które słyszeli, daliśmy naszym uczestnikom nowe przedmioty z tych samych kategorii. Pomysł polegał na tym, aby zmusić ich do wyodrębnienia znaczenia słowa (w pierwszym eksperymencie) lub sprawdzenia, czy słowo jest częścią leksykonu (w drugim eksperymencie), aby móc odpowiedzieć.

Oczywiście podczas snu uczestnicy przestali naciskać przyciski. Aby więc sprawdzić, czy ich mózgi nadal reagują na słowa, przyjrzeliśmy się aktywności w obszarach motorycznych mózgu. Planowanie naciśnięcia przycisku po lewej stronie obejmuje prawą półkulę i odwrotnie. Obserwując lateralizację aktywności mózgu w obszarach motorycznych, można zobaczyć, czy ktoś przygotowuje odpowiedź i w którą stronę. Zastosowanie tej metody do naszych śpiących pozwoliło nam pokazać, że nawet podczas snu ich mózgi nadal rutynowo przygotowywały się na prawe i lewe reakcje, zgodnie ze znaczeniem słyszanych słów.

Co ciekawsze, pod koniec eksperymentu i po przebudzeniu uczestnicy nie pamiętali słów, które słyszeli podczas snu, chociaż bardzo dobrze pamiętali słowa słyszane podczas snu. Więc nie tylko przetwarzali złożone informacje podczas całkowitego snu, ale robili to nieświadomie. Nasza praca rzuca nowe światło na zdolność mózgu do przetwarzania informacji podczas snu, ale także w stanie nieświadomości.

Przygotowanie do działań podczas snu

To badanie to dopiero początek. Na ważne pytania nie ma jeszcze odpowiedzi. Skoro jesteśmy w stanie przygotować się do działań podczas snu, to dlaczego ich nie wykonujemy? Jakiego rodzaju przetwarzanie może lub nie może osiągnąć śpiący mózg? Czy można przetwarzać zdania lub serie zdań? Co się dzieje, gdy śnimy? Czy te dźwięki zostałyby wkomponowane w scenerię snu?

Ale co najważniejsze, nasza praca ożywia odwieczną fantazję uczenia się podczas snu. Powszechnie wiadomo, że sen jest ważny konsolidować zdobyte wcześniej informacje lub że może mieć miejsce jakaś podstawowa forma uczenia się, taka jak warunkowanie kiedy śpimy. Ale czy mogą mieć miejsce bardziej złożone formy uczenia się i jaki byłby koszt pod względem poświęceń, jakie poniósłby mózg, aby to zrobić?

Sen jest ważny dla mózgu i całości brak snu prowadzi do śmierci po około dwóch do czterech tygodniach. Rzeczywiście, należy pamiętać, że sen jest zjawiskiem kluczowym i powszechnym dla wszystkich zwierząt. Udowodniliśmy tutaj, że sen nie jest stanem typu „wszystko albo nic”, ani że zmuszanie naszego mózgu do uczenia się i robienia rzeczy w nocy byłoby ostatecznie korzystne na dłuższą metę.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje.
Czytaj oryginalny artykuł.

O autorach

Thomas Andrillon jest doktorantem w Ecole Normale Supérieure de Paris. Prowadzi badania w Laboratoire de Sciences Cognitives et Psycholinguistique (Instytut Nauk Kognitywnych, École Normale Supérieure (ENS), Paryż, Francja) pod kierunkiem doktora Sida Kouidera oraz w Centrum Snu i Świadomości (Uniwersytet Wisconsin w Madison, WI, USA) pod kierunkiem Giulio Tononiego (MD, PhD). Jego projekt doktorski ma na celu zrozumienie, jak i jak głęboko mózg może przetwarzać informacje podczas naturalnego snu. Interesuje się również badaniem zdolności mózgu do uczenia się nowych informacji przetwarzanych w stanie nieświadomości lub odłączenia, takim jak sen. Aby odpowiedzieć na te pytania, bada ludzi i zwierzęta za pomocą zapisów behawioralnych i elektrofizjologicznych (EEG, zapisy wewnątrzczaszkowe).

Sid Kouider jest starszym naukowcem (CNRS) w Ecole Normale Supérieure de Paris. Jest neurobiologiem poznawczym zajmującym się neurobiologicznymi i psychologicznymi podstawami świadomości. Interesuje go głównie to, jak świadome i nieświadome procesy różnią się zarówno na poziomie psychologicznym, jak i nerwowym. Wykorzystuje różne metody behawioralne i obrazowania mózgu (np. fMRI i EEG/MEG) do badania tego, jak ludzie przetwarzają rzeczy nieświadomie (np. w sytuacjach percepcji podprogowej) i porównują to do sytuacji świadomego przetwarzania. Rozszerzył tę linię badań, aby zbadać neuronalne korelaty świadomości u dzieci przedjęzykowych.

Oświadczenie o ujawnieniu: Autorzy nie pracują, nie konsultują się, nie posiadają udziałów ani nie otrzymują finansowania od żadnej firmy lub organizacji, która skorzystałaby z tego artykułu. Nie mają też odpowiednich afiliacji.

Zalecana książka:

Harvard Medical School Guide to Tai Chi: 12 Tygodnie do zdrowego ciała, silne serce i ostry umysł  -- przez Petera Wayne'a.

Najnowocześniejsze badania z Harvard Medical School potwierdzają od dawna twierdzenia, że ​​Tai Chi ma korzystny wpływ na zdrowie serca, kości, nerwów i mięśni, układ odpornościowy i umysł. Dr Peter M. Wayne, długoletni nauczyciel Tai Chi i naukowiec z Harvard Medical School, opracował i przetestował protokoły podobne do uproszczonego programu zawartego w tej książce, który jest odpowiedni dla osób w każdym wieku i można to zrobić w zaledwie kilka minut. kilka minut dziennie.

Kliknij tutaj aby uzyskać więcej informacji i / lub zamówić tę książkę na Amazon.