大脑扫描显示为什么早晨醒来需要这么长时间

每天早上，人们都会睡不着觉，把自己从床上拖下来，徘徊在似乎需要永远消散的脑雾中。早起的人会否认它存在，但在期刊的一篇新论文中有证据 神经成像 另有建议。这项研究背后的加州大学伯克利分校团队也揭示了通过它的一种方法。

认知雾的术语是“睡眠惯性”，但在目前的研究之前，我们从未确定人们为什么会经历它，拉斐尔瓦拉特博士说，他是该大学的首席研究作者和博士后研究员。加州伯克利分校。在论文中，他提出了它存在的原因：即使身体在早晨醒来并移动，它的大脑也会在某种程度上睡着了一段时间。

“当我们从睡眠中醒来时，我们的大脑不会立即从睡眠状态切换到完全唤醒状态，而是经历这个称为睡眠惯性的过渡期，持续时间可长达30分钟，”Vallat说。 逆 。 “在此期间，大脑逐渐从睡眠转为正常清醒，我们的心理/认知表现也是如此。”

为了证明这个过渡时期是多么真实，Vallat有34名参与者进行了45分钟的小睡，他们进入了两个深度睡眠时期，称为N2和N3。 （然而，他们没有进入快速眼动（REM）睡眠 - 最深的睡眠类型。）当他们醒来时，Vallat通过两次减法测试测试他们的警觉性，一次是在醒来后五分钟，另一次是在25分钟后起来。

任何经历过大脑迷雾的人都会想到，受试者在醒来后往往会犯更多的错误 - 他们的大脑扫描暗示了原因。

当我们醒来时，大脑在两个不同的“模式”之间振荡，这两种“模式”发生在两个独立的电路中：聚焦的，任务激活模式（我们在阅读或生产时使用）和非聚焦，任务负模式（这是为了让人流连忘返）。当我们醒来时，我们在这两种模式之间切换：当任务活动模式起作用时，任务负电路中的活动通常会减少。

Vallat说，是什么让“睡眠惯性”的时期不同，就是大脑在电路之间挣扎着流畅地切换。

“所以，就好像我们的大脑真的无法在这两种模式之间切换，因此，我们也发现我们的参与者在心理计算任务中的睡眠惯性期间表现较差，”他说。

Vallat的研究结果表明，在“睡眠惯性”期间，大脑慢慢恢复了在这两种模式之间切换的能力，除以“功能隔离”。他认为完全实现这一目标需要大约30分钟。

不幸的是，Vallat感叹，我们没有太多办法来加速唤醒过程。甚至咖啡因提升都不是真正的解决方案。

“有一些结果表明咖啡因增加了任务活动和任务负面网络之间的功能隔离，从而提高了大脑在这两种模式之间切换的能力，”Vallat说。但它实际上可能不起作用 快速 足以切断睡眠惯性。

“首先，咖啡因需要30到60分钟才能达到最高水平，我们知道睡眠惯性通常会在30分钟内消失，所以即使咖啡因实际上开始对你的身体产生强烈的作用，”他补充道。

Vallat建议，睡眠惯性的唯一真正补品可能是时间，而不是试图通过缓慢的大脑功能来缓解咖啡因。

“最好的办法是在做出任何重要决定或上路前等待几分钟，特别是如果你觉得自己刚从沉睡中醒来，”他建议道。

抽象：

从睡眠中醒来后的第一分钟通常以警觉性降低，嗜睡增加和表现受损为特征，这种状态被称为睡眠惯性。虽然睡眠惯性的行为方面已有详细记载，但其大脑相关性仍然知之甚少。本研究旨在通过在34个参与者中测量三个时间点的行为表现（降序减法任务，DST），EEG谱功率和静息状态fMRI功能连接的变化来填补这一空白：在下午45分钟之前午睡，午睡后醒来5分钟，醒后25分钟。我们的研究结果显示，DST在觉醒时表现受损，睡眠特定功能（光谱功率和功能连接）入侵到大脑觉醒，其强度取决于先前的睡眠持续时间和功能连接的深度（14名参与者）从N2睡眠中醒来，20从N3睡眠中醒来）。 N3（深度）睡眠中的觉醒引起最强烈的变化，其特征在于任务阳性（背侧注意力，突出性，感觉运动性）和任务阴性（默认模式）网络之间的脑功能分离的全局丧失。在EEG delta功率与默认和背侧注意网络之间的功能连接性之间以及DST的错误百分比与默认网络功能连接之间尤其观察到显着的相关性。这些结果突出显示（1）EEG和fMRI功能连接性测量之间的显着相关性，（2）睡眠惯性的行为方面与觉醒时脑功能测量（EEG和fMRI）之间的显着相关性，以及（3）重要差异在N2和N3睡眠觉醒时睡眠惯性的脑基础。