Bits Of Your Brain Gå i dvale mens du våkner

Bits Of Your Brain Gå i dvale mens du våkner

Når vi er i en dyp søvn, spiser hjernens aktivitet og strømmer i store, åpenbare bølger, som å se på en tide av menneskelige kropper, stiger opp og setter seg ned rundt en sportsstadion. Det er vanskelig å savne.

Ny forskning med apekatter finner at de samme syklusene finnes i kjølvannet som i søvn, men med bare små seksjoner som sitter og står i harmoni i stedet for hele stadion. Det er som om små deler av hjernen er uavhengig som sovner og våkner opp hele tiden.

I tillegg ser det ut til at når nevronene har syklet inn i den mer aktive, eller "på" tilstanden, er de bedre til å svare på verden. Nevronene tilbringer også mer tid i on-state når man tar hensyn til en oppgave. Dette funnet antyder prosesser som regulerer hjernens aktivitet i søvn kan også spille en rolle i oppmerksomheten.

"Selektiv oppmerksomhet ligner på at små deler av hjernen din blir litt våken," sier Tatiana Engel, en postdoktor ved Stanford University og medforfatter av forskningen, som vises i Vitenskap. Tidligere kandidatstudent Nicholas Steinmetz var den andre medforfatter forfatteren, som gjennomførte neurofysiologiske eksperimenter i lab av Tirin Moore, professor i nevrobiologi og en av seniorforfatterne.

Pins og nevroner

Å forstå disse nyoppdagede syklusene krever å vite litt om hvordan hjernen er organisert. Hvis du skulle stikke en pinne direkte inn i hjernen, ville alle hjernecellene du hadde truffet, svare på de samme tingene. I en kolonne kan de alle svare på objekter i en bestemt del av det visuelle feltet - øverst til høyre, for eksempel.

Laget brukte hva som utgjør sett med svært sensitive pinner som kan registrere aktivitet fra en kolonne av nevroner i hjernen. Tidligere hadde folk kjent at individuelle nevroner går gjennom faser av å være mer eller mindre aktive, men med denne sonden så de for første gang at alle nevronene i en gitt kolonne syklet sammen mellom å skyte veldig raskt og deretter skyte på en mye langsommere rate, ligner koordinerte sykluser i søvn.

"Under en på-tilstand begynner neuronene alle å skyte raskt," sier Kwabena Boahen, professor i bioengineering og elektroteknologi og en senior forfatter av papiret. "Så plutselig bytter de bare til en lav avfyringsrate. Dette på og av bytte skjer hele tiden, som om nevronene flipper en mynt for å bestemme om de skal være på eller av. "

Disse syklusene, som forekommer i rekkefølge av sekunder eller fraksjoner av sekunder, var ikke så synlige når de var våkne fordi bølgen ikke propagerer langt utover den kolonnen, i motsetning til i søvn når bølgen sprer seg over nesten hele hjernen og er lett å oppdage.

Vær oppmerksom

Teamet fant at de høyere og lavere aktivitetstilstandene er knyttet til evnen til å reagere på verden. Gruppen hadde sin sonde i en region av hjernen i aper som spesifikt oppdager en del av den visuelle verden. Apene hadde blitt trent til å være oppmerksom på en cue som indikerte at noe i en bestemt del av det visuelle feltet - øverst til høyre, si eller nederst til venstre - var i ferd med å endres litt. Apene fikk da en godbit hvis de korrekt identifiserte at de hadde sett den forandringen.

Når laget ga en indikasjon på hvor en forandring kan forekomme, begynte nevronene i kolonnen som sanser den delen av verden, å bruke mer tid i aktiv tilstand. I det hele tatt fortsatte de alle sammen mellom stater i samklang, men de brukte mer tid i aktiv tilstand hvis de var oppmerksom. Hvis stimulusendringen kom da cellene var i en mer aktiv tilstand, var apen også mer sannsynlig å identifisere endringen riktig.

"Apen er veldig god til å oppdage stimulusendringer når nevroner i den kolonnen er i on-state, men ikke i off-state", sier Engel. Selv når apen visste å være oppmerksom på et bestemt område, hvis nevronene syklet til en lavere aktivitet, forteller aben ofte stimulansendring.


 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

Engel sa at dette funnet er noe som kan være kjent for mange mennesker. Noen ganger tror du du er oppmerksom, pekte hun på, men du vil fortsatt savne ting.

Forskerne sa at funnene også vedrører tidligere arbeid, som viste at mer våken dyr og mennesker har en tendens til å ha elever som er utvidet. I dagens arbeid, da hjernecellerne brukte mer tid i en aktiv tilstand, var apenes elever også utvidet. Resultatene viser en interaksjon mellom synkronoscillasjoner i hjernen, oppmerksomhet til en oppgave, og eksterne tegn på våkenhet.

"Det ser ut til at mekanismene som ligger til grunn for oppmerksomhet og oppmuntring er ganske gjensidig avhengige," forteller Moore.

Sparer dette energi?

Et spørsmål som kommer ut av dette arbeidet er hvorfor nevronene sykler inn i en lavere aktivitetstilstand når vi er våken. Hvorfor ikke bare bli i mer aktiv tilstand hele tiden hvis det er da sabertanden tiger angrep?

Ett svar kan forholde seg til energi. "Det er en metabolsk kostnad forbundet med nevroner som skyter hele tiden," sier Boahen. Hjernen bruker mye energi, og kanskje gir cellene en sjanse til å gjøre den energiske ekvivalenten av å sitte ned, gjør at hjernen kan spare energi.

Også, når nevroner er svært aktive, genererer de cellulære biprodukter som kan skade cellene. Engel påpekte at lavaktivitetstilstandene kunne gi tid til å rydde opp dette nevronavfallet.

"Dette papiret foreslår steder å lete etter disse svarene," sier Engel.

Om forfatterne

Andre medforfattere inkluderer kolleger fra Newcastle University. Finansiering kom fra NIH, Stanford NeuroVentures, HHMI, MRC, og Wellcome Trust.

kilde: Stanford University

Relaterte bøker:

at InnerSelf Market og Amazon

 

Flere artikler av denne forfatteren

Kan hende du også liker

følg InnerSelf på

facebook icontwitter ikonetyoutube-ikonetinstagram ikonpintrest-ikonetrss ikon

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

TILGJENGELIGE SPRÅK

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

MEST LES

baseballspiller med hvitt hår
Kan vi bli for gamle?
by Barry Vissell
Vi kjenner alle uttrykket «Du er så gammel som du tror eller føler deg». Altfor mange gir opp...
klimaendringer og flom 7 30
Hvorfor klimaendringer gjør flom verre
by Frances Davenport
Selv om flom er en naturlig forekomst, fører menneskeskapte klimaendringer til alvorlige flom...
er det covid eller høyavføring 8 7
Slik finner du ut om det er covid eller høysnue
by Samuel J. White og Philippe B. Wilson
Med varmt vær på den nordlige halvkule vil mange mennesker lide av pollenallergi...
laget for å bære en maske 7 31
Vil vi bare handle på folkehelseråd hvis noen gjør oss?
by Holly Seale, UNSW Sydney
Tilbake i midten av 2020 ble det foreslått at maskebruken var lik bilbeltebruk i biler. Ikke alle…
inflasjon rundt om i verden 8 1
Inflasjonen øker over hele verden
by Christopher Decker
Økningen på 9.1 % i amerikanske konsumpriser i løpet av de 12 månedene som endte i juni 2022, den høyeste på fire...
salvieflekker, fjær og en drømmefanger
Rensing, jording og beskyttelse: To grunnleggende praksiser
by MaryAnn DiMarco
Mange kulturer har en ritualistisk rensepraksis, ofte utført med røyk eller vann, for å hjelpe til med å fjerne...
kaffe god eller dårlig 7 31
Blandede meldinger: Er kaffe bra eller dårlig for oss?
by Thomas Merritt
Kaffe er godt for deg. Eller det er det ikke. Kanskje det er det, så er det ikke, så er det igjen. Hvis du drikker...
overvinne ensomhet 8 4
4 måter å komme seg fra ensomhet
by Michelle H Lim
Ensomhet er ikke uvanlig siden det er en naturlig menneskelig følelse. Men når ignorert eller ikke effektivt ...

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.