Hjerneskanninger afslører, hvorfor det tager så lang tid at vågne op om morgenen

Hver morgen trækker folk søvnigt sig ud af sengen og vandrer gennem en hjerne tåge, der tilsyneladende tager evigt at sprede sig. Tidlige stigninger vil benægte den eksisterer, men beviser i et nyt papir i tidsskriftet NeuroImage foreslår ellers. University of California, Berkeley team bag undersøgelsen afslører også den eneste måde at komme igennem.

Begrebet for den kognitive tåge er "sove inerti", men før den aktuelle undersøgelse har vi aldrig været helt sikre på, hvorfor folk oplever det, siger Raphael Vallat, Ph.D., førende studieforfatter og postdoktorale stipendiat ved The University af Californien, Berkeley. I papiret foreslår han en grund til, at den eksisterer: Selv når kroppen er vågen og bevæger sig om morgenen, sover hjernen i en vis kapacitet engang efter.

"Når vi vågner op fra søvn, skifter vores hjerne ikke øjeblikkeligt fra en søvntilstand til en fuldt vækket tilstand, men går snarere gennem denne overgangsperiode kaldet sleep inertia, der kan vare op til 30 minutter," fortæller Vallat Inverse. "I denne periode skifter hjernen gradvist fra søvn til normal vækkelse, og det gør også vores mentale / kognitive præstation."

For at demonstrere, hvor ægte denne overgangsperiode er, havde Vallat 34 deltagere 45 minutters lur, hvor de gik ind i to perioder med dyb søvn, kendt som N2 og N3. (De indtog dog ikke hurtig øjenbevægelse (REM) søvn - den dybeste type søvn.) Når de vågnede, testede Vallat deres årvågenhed med to subtraktionsprøver, fem minutter efter at være vågnet og en anden 25 minutter efter vågne op.

Som enhver, der har oplevet hjernens tåge, kunne forvente, var emnerne tilbøjelige til at gøre flere fejl ved opvågnen - og deres hjerneskanninger antydede hvorfor.

Når vi er vågen, svinger hjernen mellem to forskellige "tilstande", der forekommer i to separate kredsløb: En fokuseret, aktivitetsaktiv tilstand (som vi bruger ved læsning eller produktivitet) og en ikke-fokuseret, opgave-negativ tilstand (som er til sind-vandring). Mens vi er vågen, skifter vi mellem disse to tilstande: Når aktivitetsfunktionen er funktionel, er der normalt et fald i aktiviteten i det task-negative kredsløb.

Hvad gør perioden for "søvn inerti" anderledes, siger Vallat, at hjernen kæmper for at skifte fluid mellem kredsløb.

"Så det er som om vores hjerne ikke var i stand til at skifte mellem disse to tilstande, og som følge heraf fandt vi også, at vores deltagere havde lavere præstation under søvn inerti i en mental beregningsopgave," siger han.

Vallats resultater viser, at hjernen langsomt genvinder evnen til at skifte mellem disse to tilstande divideret med funktionel segregering i løbet af "sleep inertia". Han mener, at det tager ca. 30 minutter at opnå dette fuldt ud.

Desværre, Vallat laments, der er ikke meget vi kan gøre for at fremskynde vækkeprocessen. Ikke engang en koffeinforøgelse er en sand løsning.

"Der er nogle resultater, der viser, at koffein øger den funktionelle segregering mellem de opgaveaktive og opgave-negative netværk, hvilket forbedrer hjernens evner til at skifte mellem disse to tilstande," siger Vallat. Men det kan måske ikke fungere hurtig nok til at skære igennem søvn inerti.

"Først tager koffein 30 til 60 minutter for at nå sit højeste niveau, og vi ved, at søvn inerti normalt forsvinder om 30 minutter, så selv før koffein faktisk ville begynde at have en stærk handling på din krop," tilføjer han.

I stedet for at forsøge at koffeinere gennem en periode med langsom hjernevirkning, anbefaler Vallat at måske den eneste rigtige tonic for søvn inerti er tid.

"Det bedste er at vente et par minutter, før du træffer vigtige beslutninger eller rammer vejen, især hvis du føler, at du lige er vågnet op af en dyb søvn," anbefaler han.

Abstrakt:

De første minutter efter opvågnen fra søvn er typisk markeret af reduceret årvågenhed, øget søvnighed og nedsat præstation, en tilstand, der betegnes som inertiomhed. Selv om de adfærdsmæssige aspekter af søvn inerti er veldokumenterede, forbliver dets cerebrale korrelater dårligt forstået. Den foreliggende undersøgelse har til formål at udfylde dette hul ved at måle i 34 deltagere ændringerne i adfærdsmæssig ydeevne (faldende subtraktionsopgave, DST), EEG spektralkraft og hvilende tilstand fMRI funktionel forbindelse over tre tidspunkter: før en tidlig eftermiddag 45 min lur, 5 min efter opvågnen fra tuppet og 25 min efter opvågnen. Vores resultater viste nedsat præstation ved DST ved opvågnen og en indtrængning af søvnspecifikke funktioner (spektralkraft og funktionel forbindelse) til vækkende hjerneaktivitet, hvis intensitet var afhængig af den tidligere søvnvarighed og dybde for den funktionelle forbindelse (14 deltagere vækket fra N2 søvn, 20 fra N3 søvn). Opvågning i N3 (dyb) søvn fremkaldte de mest robuste forandringer og var præget af et globalt tab af hjernefunktionel segregation mellem task-positive (dorsal opmærksomhed, salience, sensorimotor) og task-negative (default mode) netværk. Signifikante korrelationer blev især observeret mellem EEG delta kraften og den funktionelle forbindelse mellem standard og dorsal opmærksomhed netværk samt mellem procentdelen af ​​fejl ved DST og standard netværk funktionelle tilslutning. Disse resultater fremhæver (1) signifikante korrelationer mellem EEG og fMRI funktionelle forbindelsesforanstaltninger, (2) signifikante korrelationer mellem det adfærdsmæssige aspekt af søvn inerti og målinger af cerebral funktion ved vækkelse (både EEG og fMRI) og (3) den vigtige forskel i hjernens underlag for søvn inerti ved vækkelse fra N2 og N3 søvn.