研究人员发现大脑的某些部分一直处于睡眠状态
新的研究发现,即使醒着时,大脑的小区域也会循环进出睡眠。当大脑的那一部分专注于一项任务时,周期就会朝着“清醒”转变。
当我们处于沉睡状态时,我们的大脑活动会以明显的大波浪起伏,就像看着人体潮起潮落,坐在体育馆周围一样。很难错过。
现在,斯坦福大学的研究人员发现,醒后和睡眠中存在着相同的周期,但是只有一小部分并排站立,而不是整个体育场。好像大脑的一小部分一直在独立入睡并一直苏醒。
更重要的是,当神经元循环进入更活跃的状态(即“处于开启状态”)时,它们会更好地响应世界。当关注任务时,神经元还会在接通状态上花费更多的时间。这一发现表明,调节睡眠中大脑活动的过程也可能在注意力中发挥作用。
“选择性注意是类似于让你的大脑的一小部分一点点清醒,”塔蒂亚娜恩格尔,博士后和共同第一作者的研究,发表在说科学。前研究生尼古拉斯·斯坦梅兹(Nicholas Steinmetz)是另一位主要的共同作者,他在神经生物学教授,高级作者之一蒂林·摩尔(Tirin Moore)的实验室中进行了神经生理学实验。
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要了解这些新发现的周期,就需要了解一下大脑的组织方式。如果您直接将销钉刺入大脑,则击中的所有脑细胞都会对相同类型的事物做出反应。在某一列中,它们都可能对视野的特定部分(例如右上角)的对象做出响应。
研究小组使用了相当数量的非常敏感的针脚,这些针脚可以记录大脑中一列神经元的活动。过去,人们已经知道单个神经元会经历或多或少活跃的阶段,但是通过这种探针,他们第一次看到给定列中的所有神经元都在快速激发然后缓慢激发之间循环在一起。速率,类似于睡眠中的协调周期。
斯坦福大学生物工程和电气工程学教授,该论文的资深作者夸瓦纳·博阿恩(Kwabena Boahen)说:“在处于接通状态时,神经元都开始迅速放电。”“然后突然之间,它们只是切换到低发射率。这种开和关切换一直在发生,就像神经元在掷硬币来决定它们是开还是关。”
这些周期大约在几秒或几分之一秒内发生,在清醒时并不明显,因为该波不会在该列以外传播很多,不同于在睡眠中该波几乎遍布整个大脑,并且很容易检测。
请注意
研究小组发现,较高和较低的活动状态与应对世界的能力有关。该小组在猴子的大脑区域进行了探测,专门探测了视觉世界的一部分。训练猴子要注意提示,提示在视野的特定部分(例如右上角或左下角)即将发生轻微变化。如果猴子正确地识别出已经看到了这种变化,它们就会得到治疗。