Биты вашего мозга идите спать, пока вы пробуждаетесь

Биты вашего мозга идите спать, пока вы пробуждаетесь

Когда мы находимся в глубокой дремоте, активность нашего мозга падает и течет в больших, очевидных волнах, например, наблюдая за приливом человеческих тел, поднимаясь и садясь вокруг спортивного стадиона. Трудно пропустить.

Новые исследования с обезьянами показывают, что те же самые циклы существуют во времени, как во сне, но с небольшими секциями, сидящими и стоящими в унисон, а не на всем стадионе. Как будто крошечные части мозга независимо засыпают и все время бодрствуют.

Более того, похоже, что когда нейроны циклически переходят в более активное или «on» состояние, они лучше реагируют на мир. Нейроны также проводят больше времени в состоянии, когда обращают внимание на задание. Этот вывод предполагает, что процессы, регулирующие деятельность мозга во сне, также могут играть роль в этом.

«Выборочное внимание похоже на то, что небольшие части вашего мозга немного бодрствуют», - говорит Татьяна Энгель, постдокторант из Стэнфордского университета и ведущий автор исследования, который появляется в Наука, Бывший аспирант Николас Штайнмец был другим ведущим автором, который проводил нейрофизиологические эксперименты в лаборатории Тирона Мура, профессора нейробиологии и одного из старших авторов.

Штыри и нейроны

Понимание этих вновь открытых циклов требует знания немного о том, как мозг организован. Если вы должны были высунуть штырь прямо в мозг, все клетки мозга, на которые вы попали, будут реагировать на одни и те же вещи. В одном столбце они могут реагировать на объекты в определенной части поля зрения - например, в верхнем правом углу.

Команда использовала то, что соответствует наборам очень чувствительных контактов, которые могут записывать активность из столбца нейронов в мозге. Раньше люди знали, что отдельные нейроны проходят фазы более или менее активной активности, но с этим зондом они впервые увидели, что все нейроны в данной колонке циклически перемещаются между стрельбой очень быстро, а затем стреляют намного медленнее скорость, аналогичная скоординированным циклам во сне.

«Во время пребывания в штате нейроны начинают быстро стрелять, - говорит Квабана Боахен, профессор биоинженерии и электротехники, и старший автор статьи. «Тогда внезапно они просто переключаются на низкий уровень стрельбы. Это включение и выключение происходит постоянно, как будто нейроны переворачивают монету, чтобы решить, будут ли они включены или нет ».

Эти циклы, которые происходят в секундах или доли секунды, были не такими заметными, когда они проснулись, потому что волна не распространяется намного дальше этой колонки, в отличие от сна, когда волна распространяется по всему всему мозгу и легко обнаружить.

Обратить внимание

Команда обнаружила, что более высокие и более низкие состояния активности относятся к способности реагировать на мир. Группа провела зондирование в области мозга у обезьян, которая специально обнаруживает одну часть визуального мира. Обезьяны были обучены обращать внимание на сигнал, указывающий на то, что что-то в определенной части поля зрения - верхний правый, скажем, или нижний левый - вот-вот изменится немного. Затем обезьяны получили удовольствие, если они правильно определили, что они видели это изменение.

Когда команда дала подсказку, где может произойти изменение, нейроны внутри столбца, которые чувствуют, что часть мира все больше тратит больше времени в активном состоянии. По сути, все они продолжали переворачиваться между государствами в унисон, но они уделяли больше внимания активному состоянию, если они обратили внимание. Если изменение стимула наступило, когда клетки находились в более активном состоянии, обезьяна также с большей вероятностью правильно идентифицировала изменение.

«Обезьяна очень хорошо обнаруживает изменения стимула, когда нейроны в этом столбце находятся в состоянии, но не в выключенном состоянии», - говорит Энгель. Даже когда обезьяна знала, что обращает внимание на конкретную область, если нейроны перешли в более низкое состояние активности, обезьяна часто пропускала изменение стимула.


 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Энгель сказал, что это открытие - это то, что может быть знакомо многим людям. Иногда вы думаете, что обращаете внимание, указала она, но вы все равно будете скучать.

Ученые заявили, что результаты также относятся к предыдущей работе, в которой установлено, что более опасные животные и люди, как правило, имеют учеников, которые более расширены. В текущей работе, когда клетки мозга проводили больше времени в активном состоянии, ученики обезьян также были более расширенными. Находки демонстрируют взаимодействие между синхронными колебаниями в мозге, внимание к задаче и внешние признаки бдительности.

«Похоже, что механизмы, лежащие в основе внимания и пробуждения, совершенно взаимозависимы», - говорит Мур.

Это экономит энергию?

Вопрос, который исходит из этой работы, - это то, почему нейроны заходят в более низкое состояние активности, когда мы бодрствуем. Почему бы просто не оставаться в более активном состоянии все время в случае, когда атакует тигр сабля?

Один ответ мог бы касаться энергии. «Существует метаболическая стоимость, связанная с нейронами, стреляющими все время», - говорит Боахен. Мозг использует много энергии и, возможно, дает клеткам шанс сделать энергетический эквивалент сидящего, позволяет мозгу экономить энергию.

Кроме того, когда нейроны очень активны, они генерируют клеточные побочные продукты, которые могут повредить клетки. Энгель отметил, что состояния с низкой активностью могут дать время для устранения этих нейронных отходов.

«В этой статье предлагаются места для поиска этих ответов», - говорит Энгель.

Об авторах

К числу дополнительных соавторов относятся коллеги из Университета Ньюкасла. Финансирование поступало от NIH, Stanford NeuroVentures, HHMI, MRC и Wellcome Trust.

источник: Стэнфордский университет

Похожие книги:

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon

 

Другие статьи этого автора

Вам также может понравиться

Следуйте за InnerSelf

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeзначок Instagramпиктограммазначок rss

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

ДОСТУПНЫЕ ЯЗЫКИ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

Медитация молодого человека снаружи
Как медитировать и зачем
by Джозеф Селби
Медитация дает нам больший доступ к нелокальным реальностям: возвышает и гармонизирует эмоции,…
домашние солнечные системы 9 30
Когда отключится электросеть, можно ли будет использовать солнечную энергию для вашего дома?
by Уилл Горман и др.
Во многих районах, подверженных стихийным бедствиям и авариям, люди начинают задаваться вопросом, стоит ли инвестировать в крышные…
тропические болезни 9 24
Почему тропические болезни в Европе еще долго не будут редкостью
by Майкл Хэд
Денге, вирусная инфекция, распространяемая комарами, является распространенным заболеванием в некоторых частях Азии и Латинской…
ковид изменил личности 9 28
Как пандемия изменила наши личности
by Иоланта Берк
Доказательства показывают, что важные события в нашей личной жизни, которые вызывают сильный стресс или травму…
правильное положение для сна 9 28
Вот правильные способы сна
by Кристиан Моро и Шарлотта Фелпс
Несмотря на то, что сон может быть, как выразился один исследователь, «единственным важным видом поведения в поисках…
лестница доходящая до луны
Исследуйте свое сопротивление жизненным возможностям
by Бет Белл
Я не совсем понимал фразу «никогда не говори никогда», пока не начал осознавать, что я…
почему тренировка силы 9 30
Почему вы должны заниматься силовыми тренировками и как это делать
by Джек Макнамара
Одним из преимуществ силовых тренировок перед кардио является то, что они не требуют такого же уровня кислорода…
американская экономика 9 26
Настоящий источник бюджетных проблем Америки
by Алан Остин
Американцы, ищущие информации о состоянии своей экономики, мало что получат от мейнстрима…

Новое отношение - новые возможности

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholistPolitics.com | Рынок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Публикации. Все права защищены.