Du har sikkert hørt folk si at de liker å løpe fordi det lar dem slå av. Kanskje du føler deg selv selv. Vi vil Nylig forskning i mus antyder at det faktisk kan være et vitenskapelig grunnlag for dette, fordi hjernens aktivitet virkelig reduseres når du utfører en enkel, repeterende handling. I tillegg kan det hende at kjæledyret ditt kjører ut i kroppen, slik at treningen kan redusere hjernens behov for søvn.

Å være våken og å sove, er ikke to gjensidig eksklusive, ensartede stater. Noen ganger kan du være mer dypt i søvn eller mer helt våken enn andre, og grensen mellom de to kan være uskarpt. Din normale oppførsel, for eksempel evnen til å reagere raskt på uventede hendelser, forverres ettersom du holder deg våken utover din vanlige sengetid. Vi vet ikke nøyaktig hvorfor dette er, men det kan være deler av hjernen din gå i dvale selv når du er teknisk våken. Men med den rette motivasjonen kan vi også tvinge oss til å holde seg våken og til og med gjenopprette vår ytelse midlertidig.

Hvor lenge vi trenger å sove eller kan være våken for, avhenger i noen grad på våre gener, men bevis tyder på De påvirkes også av hvilke aktiviteter vi gjør mens vi er våken. Overraskende vet vi fortsatt ikke hva det handler om å være våken som legger press på kroppene våre til å sove, men forskere refererer ofte til er som "Prosess S". Som en timeglass angir nivået av prosess S hvor lenge vi har våknet eller sovnet og hvor sannsynlig vi skal sovne eller våkne opp når som helst.

Nylige bevis tyder på at søvn er initiert ikke av hjernen som helhet, men av lokale nettverk av nevroner som ble brukt mer mens de var våken. Mine kolleger og jeg lurte på om deler av hjernen som var ansvarlig for visse atferd, hadde mer innflytelse på vår evne til å holde seg våken enn andre.

Opp hele natten med musene

For å teste denne teorien, benyttet vi en kjent tendens til mus for Kjør spontant på et hjul, noen ganger dekker mange kilometer hver natt. Når mus løper som dette, bruker de betraktelig mer tid våken, som om deres behov for å sove samlet seg i en langsommere hastighet, eller om noe overstyrte det. For å kaste lys på denne mystiske prosessen, undersøkte vi nøyaktig hva som skjer i hjernen av spontant løpende mus.

I vår studie, registrerte vi den elektriske aktiviteten til individuelle nerveceller i hver muses neocortex - det ytre lag av hjernen - da de kjørte på et hjul. Vanligvis, når en mus (eller et menneske) er våken og aktiv, brenner nevroner med høy hastighet. Dette skyldes at hjernen må overvåke omgivelsene, koordinere bevegelser og ta beslutninger øyeblikkelig. Denne konstante hjerneaktiviteten krever mye energi - en anslått 20% av all energi brukes av kroppen.

Overraskende fant vi ut at når musene kjørte med høy hastighet, stoppet noen av nevronene deres helt. Og den generelle hjernevirkningen i motor- og sensoriske områder av neocortexen gikk ned i gjennomsnitt med minst 30%. Paradoksalt sett tyder dette på at generelt, aktiv fysisk oppførsel og intens bevegelse ikke nødvendigvis krever en mer aktiv hjerne.

Vi la også merke til at når dyrene engasjert seg i mye forskjellig oppførsel, ville deres nevroner spike på en rekke forskjellige måter, fra langsom til rask utslipp. Men under den monotone prosessen med å løpe ble de nevrale pigger mye mer konsistente. Dette antyder at løping er assosiert ikke bare med mindre aktivitet generelt, men også med en fremvekst av en mer stabil, ensartet hjernestatus.

Vårt neste spørsmål var om dette ville gjøre en forskjell for den generelle hjernevirksomheten i løpet av lengre våkneperioder. tidligere studier foreslo at jo lenger du blir våken, jo mer spennende blir hjernen din (jo mer sannsynlig er dine nevroner til ild). Vi fant at musene våre neuroner i gjennomsnitt produserte flere pigger før de sovnet enn i perioden kort etter å ha våknet, noen timer tidligere. Men hvis musene brukte mye tid på å kjøre, skjedde denne økningen i spiking ikke. Dette antyder at hvis nevronene ikke blir brukt, blir de ikke mer spennende.

Running state of mind

Basert på disse observasjonene konkluderte vi med at hvis en musedag ble dominert av oppgaver som krever repeterende eller rytmiske bevegelser (for eksempel kjøring), ville hjernen være i en fundamentalt annen tilstand til normalt. Denne tilstanden kan til og med tillate hjernen å hvile uten å gå inn i dyp søvn og gi noen av de samme fordelene. Nylige bevis konsekvent foreslår at korte treningsperioder kan være gunstige for kognitive funksjoner i en lignende måte å sove på.

Andre eksempler fra naturen støtter denne ideen. For eksempel, fugler sover langt mindre når de flyr non-stop for mange dager eller migrering. Det er enda noen bevis på en lignende effekt hos mennesker, for eksempel en sammenheng mellom meditasjon og a redusert behov for søvn. Vi vet ikke sikkert hvorfor dette skjer, men det kan være at meditasjon er assosiert med en hjernestatistikk hvor tiden effektivt går sakte. Og det kan være det samme for musene på hjulet.

Det er fortsatt mange spørsmål som skal besvares om hvorfor vi trenger å sove og hvordan det påvirker hjernen vår. Men det som blir stadig tydeligere er at vi ikke kan forstå mysteriet om søvn uten å forstå hva som skjer når vi er våken.

Om forfatteren

Vladyslav Vyazovskiy, lektor i nevrovitenskap, University of Oxford

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker:

at InnerSelf Market og Amazon