缺乏睡眠让脑子转不动,科学家们居然真的找到了生理依据!

药明康德/报道

我们常说,睡不好觉,脑子都不转了。但这只是我们的感觉,睡眠不足如何影响大脑活动,并没有在生物学上得到阐明。日前,《自然》子刊《Nature Medicine》上发表的一项最新研究表明,睡眠不足真的能让大脑神经元的活动变慢!这会影响大脑的视觉感知和记忆过程。

缺乏睡眠让脑子转不动,科学家们居然真的找到了生理依据!

(图片来源:Pixabay)

睡眠剥夺(sleep deprivation)是导致高血压、糖尿病、肥胖症、心脏病和中风等疾病风险增高的重要因素。而且,睡眠缺乏还会导致人们反应速度变慢,造成车祸或者医疗事故。

“当一只猫跳到你的车前时,如果你的睡眠不足,就需要更久的时长才能看清这只猫,踩刹车的速度也会变慢,即使这时候我们是清醒的,”文章的第一作者,特拉维夫大学(Tel Aviv University)的Yuval Nir博士说:“当我们处于睡眠剥夺状态时,类似睡眠时出现的脑波会侵入特定脑区,扰乱大脑在完成任务时的正常活动。

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▲该研究的主要负责人Yuval Nir博士(图片来源:特拉维夫大学)

在这项最新研究中,研究人员通过使用颅内电极(intracranial electrode)记录癫痫患者特定脑区中单个神经元活动和局部场电位(local field potentials, LFPs)。这些患者需要这一手术来确定大脑中癫痫发作的脑区。在因为接受医疗诊断整夜未能合眼之后,这些患者需要完成一个认知测试,研究人员给他们看一组照片,他们要以最快的速度识别照片中著名的人物或者地点。可以想见,在一夜没有合眼的状态下,患者们的表现并不好,很多人出现认知行为上的迟钝。

研究人员在患者识别一组30张图片的过程中,记录下在颞叶(temporal lobe)中大约1500个神经元的电生理活动。他们发现大约有150个神经元对图片有明显的反应。颞叶是大脑中与视觉感知和记忆相关的脑区。研究人员发现当患者在认知行为上出现迟钝时,这些神经元的电生理反应也同时变得缓慢和微弱,即便这时候患者正在睁大眼睛看着图片。那么是什么原因让这些神经元的电生理反应变弱了呢?

缺乏睡眠让脑子转不动,科学家们居然真的找到了生理依据!

▲睡眠不足会影响到脑波的形态(图片来源:《Nature Medicine》)

对LFPs的测量发现当这些神经元的电生理反应变弱时,这一局部大脑环路中主要的脑电波是睡眠中出现的缓慢脑电波。Nir博士说:“随着睡眠需求的增加,大脑的某些局部区域会先打个盹儿。大脑的其它脑区都还清醒着,但是颞叶的神经元却在小睡片刻,这就导致了行为迟钝的发生。

因为疲劳驾驶和醉酒驾驶同样危险,研究人员希望有一天他们的研究能够被转化成测量人们疲劳程度的实用检测方法,从而防止他们对其它人或物产生威胁。对于我们普通读者来说,这项研究再次证明了睡眠不足对身体的危害。如果你昨天为了抢双十一熬了个夜,这个周末可要好好把觉给补回来!

参考资料:

[1] When you’re tired, your brain cells actually slow down

[2] Selective neuronal lapses precede human cognitive lapses following sleep deprivation

来源:学术经

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