당신이 깨어있는 동안 두뇌의 일부가 잠을 잔다

: By Amy Adams, 스탠포드 대학교

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네가 깨어있는 동안 두뇌의 비트가 자러 간다.

우리가 깊은 잠에 빠져있을 때 우리 뇌의 활동은 점점 커지고 명백한 물결로 흐릅니다. 인체의 물결을 바라보며 스포츠 경기장 주변에 앉아있는 것처럼 보입니다. 놓치기가 어렵습니다.

원숭이를 대상으로 한 새로운 연구 결과에 따르면, 같은 사이클이 수면에서와 같이 깨어 있지만, 경기장 전체보다는 오히려 조화롭게 앉아서 서있는 작은 섹션 만있는 것으로 나타났습니다. 그것은 마치 뇌의 작은 부분이 독립적으로 잠들고 항상 깨어나고있는 것처럼 말입니다.

게다가 뉴런이보다 활동적인 상태 또는 "켜짐"상태로 순환하면 그들은 세계에 반응하는 것이 더 낫다는 것을 알 수 있습니다. 뉴런은 또한 작업에주의를 기울일 때 온 상태로 더 많은 시간을 보냅니다. 이 발견은 수면에서 뇌의 활동을 조절하는 과정 또한주의를 끌 수 있음을 시사한다.

"선택적주의는 뇌의 작은 부분을 조금 더 깨우는 것과 비슷합니다."라고 스탠포드 대학의 박사후 연구원이자 연구의 공동 저자 인 Tatiana Engel은 말합니다. 과학. 전 대학원생이었던 니콜라스 스타 인 메츠 (Nicholas Steinmetz)는 신경 생물학 교수이자 수석 작가 인 티린 무어 (Tirin Moore)의 실험실에서 신경 생리학 실험을 수행 한 다른 공동 저자입니다.

핀과 뉴런

새로 발견 된이주기를 이해하려면 뇌가 어떻게 구성되어 있는지 조금 알아야합니다. 뇌에 직접 핀을 찔러 넣는다면, 맞은 모든 뇌 세포가 같은 종류의 사물에 반응 할 것입니다. 한 열에서 그들은 모두 시각 필드의 특정 부분 (예 : 오른쪽 상단)의 객체에 응답 할 수 있습니다.

연구팀은 뇌의 뉴런 컬럼에서 활동을 기록 할 수있는 매우 민감한 핀 세트를 사용했다. 과거에 사람들은 개개의 뉴런이 어느 정도 활성화되는 단계를 겪어 왔음을 알고 있었지만이 탐침을 통해 주어진 칼럼의 모든 뉴런들이 매우 빠르게 발사되는 사이에 순환하여 훨씬 느리게 발사되는 것을 처음으로 보았습니다 비율로, 수면의 조정 된주기와 유사합니다.

"온 상태에서 뉴런은 모두 빠르게 발사되기 시작합니다."라고 생명 공학 및 전기 공학 교수이자 논문의 수석 저자 인 Kwabena Boahen은 말합니다. "갑자기 그들은 단지 낮은 발사 속도로 전환합니다. 뉴런이 동전을 뒤집어서 켜고 끌 것인지를 결정하는 것처럼,이 온 / 오프 전환은 항상 발생합니다. "

웨이브가 뇌 전체에 퍼져서 쉽지 않은 수면과는 달리, 웨이브가 그 열을 훨씬 넘어서 전파하지 않기 때문에 깨어날 때 수 초나 수초에 걸친 이러한 사이클은 눈에 띄지 않습니다. 탐지.

주의

팀은 더 높거나 낮은 활동 상태가 세계에 반응하는 능력과 관련이 있다는 것을 발견했습니다. 그룹은 시각적 세계의 한 부분을 구체적으로 탐지하는 원숭이의 두뇌 영역에 대한 탐침을 가지고있었습니다. 원숭이는 시야의 특정 부분 (오른쪽 위, 말 또는 아래 왼쪽)에있는 것이 무언가가 약간 바뀌려고한다는 것을 나타내는 신호에주의를 기울이도록 훈련되었습니다. 원숭이는 그들이 그 변화를 보았다는 것을 정확하게 확인하면 치료를 받았습니다.

팀이 변화가 일어날 수있는 곳으로 신호를 보냈을 때, 세계의 일부를 감지하는 칼럼 내의 뉴런들은 모두 활성 상태에서 더 많은 시간을 보내기 시작했습니다. 본질적으로, 그들은 모두 조화롭게 주들 사이를 뒤집지만,주의를 기울이면 활동적인 상태로 더 많은 시간을 보냈습니다. 세포가 더 활동적인 상태에있을 때 자극 변화가 발생하면, 원숭이는 또한 변화를 정확하게 식별 할 가능성이 더 높습니다.

"원숭이는 그 열의 신경 세포가 온 상태이지만 오프 상태가 아닌 자극 변화를 감지하는 데 아주 능숙합니다."라고 Engel은 말합니다. 원숭이가 특정 영역에주의를 기울 였다고해도 뉴런이 낮은 활동 상태로 순환하면 원숭이는 종종 자극 변화를 놓쳤다.

엥겔은이 발견은 많은 사람들에게 친숙한 무언가라고 말했다. 때때로 당신은 당신이주의를 기울이고 있다고 생각하지만, 그녀는 지적했다.

과학자들은 이번 연구 결과가 이전 연구와 관련이 있다고 밝히면서 더 많은 동물과 인간이 더 많은 눈을 가진 학생들을 갖게되는 경향이 있다는 것을 발견했다. 현재 연구에서, 뇌 세포가 활성 상태에서 더 많은 시간을 보냈을 때, 원숭이의 눈동자는 또한 더 확장되었다. 연구 결과는 뇌의 동시 진동, 작업에 대한주의, 외부의 조심성 신호 사이의 상호 작용을 보여줍니다.

"관심과 흥분을 유발하는 메커니즘은 상호 의존적 인 것으로 보인다"고 무어는 말합니다.