Skape virkelighet

Shutterstock

Vår oppmerksomhet er en kraftig linse, slik at hjernen vår kan plukke ut relevante detaljer ut av den overveldende strømmen av informasjon som når oss hvert sekund.

Imidlertid forskere anslag vi bruker opptil halvparten av våre våkne liv på å tenke på noe annet enn oppgaven: hjernen vår vandrer. Dette er slående med tanke på de potensielle negative konsekvensene, fra redusert skole- eller arbeidsytelse til tragiske trafikkulykker.

Vi vet også at hjernevandring og bortfall av oppmerksomhet er vanligere når vi er søvnberøvede, noe som antyder at de kan skje når nevronene i hjernen vår begynner å oppføre seg på en måte som ligner søvn. Vi testet forholdet mellom søvn og bortfall av oppmerksomhet i ny forskning publisert i Nature Communications.

Ved å overvåke folks hjernebølger mot deres selvrapporterte oppmerksomhetstilstander, fant vi ut at tankegang ser ut til å skje når deler av hjernen sovner mens det meste forblir våken.

Deler av hjernen kan sove mens du er våken

Å rette oppmerksomheten vår innover kan være veldig nyttig. Det kan la oss fokusere på våre indre tanker, manipulere abstrakte begreper, hente ut minner eller oppdage kreative løsninger. Men den ideelle balansen mellom å fokusere på den ytre og indre verden er vanskelig å finne, og vår evne til å holde fokus på en gitt oppgave er overraskende begrenset.

Når vi blir slitne, går kontrollen over oppmerksomheten feil. Samtidig begynner hjernen vår å vise lokal aktivitet som ligner på søvn mens mesteparten av hjernen ser tydelig våken ut. Dette fenomenet, kjent som "lokal søvn", ble først sett i søvnberøvede dyr og deretter hos mennesker.

Vi ønsket å undersøke om lokal søvn også kunne skje hos uthvile mennesker, og om det kunne utløse oppmerksomhetsskift.

Vandrende sinn og blanke sinn

Den vedvarende oppmerksomheten mot responsoppgaver (SART) i eksperimentet ba deltakerne om å se en strøm av ansikter eller sifre, og trykke på en knapp hvis ansiktet smilte eller sifferet var 3. Samtidig ble hjernebølgene registrert og de ble spurt med tilfeldige intervaller om de var oppmerksomme. Andrillon et al., Nature Communications (2021), Forfatter gitt

For å bedre forstå forholdet mellom hjerneaktivitet og bortfall av oppmerksomhet ba vi sunne unge frivillige om å utføre en ganske kjedelig oppgave som krever kontinuerlig oppmerksomhet. Som forventet, flyttet deres oppmerksomhet ofte bort fra oppgaven. Og da oppmerksomheten deres falt, ble ytelsen redusert.

Men vi ønsket også å vite hva som akkurat gikk gjennom hodet på dem når deres oppmerksomhet ikke var på oppgaven. Så vi avbrøt dem med tilfeldige intervaller og spurte dem hva de tenkte på i det øyeblikket.

Deltakerne kunne indikere om de fokuserte på oppgaven, tankene deres vandret (tenkte på noe annet enn oppgaven), eller tankene deres var blanke (ikke tenkt på noe i det hele tatt).

Parallelt registrerte vi hjerneaktiviteten deres med et elektroencefalogram, som består av et sett med sensorer plassert på hodet som kan overvåke hjerterytmen. Takket være denne ikke-invasive hjerneavbildningsteknikken kunne vi søke etter tegn på søvn i våkenhet under hele oppgaven.

Spesielt fokuserte vi på "sakte bølger", et kjennetegn på søvn som involverer korte stillhet fra samlinger av nevroner. Hypotesen vår var at disse bortfallene i nevronaktivitet kunne forklare bortfall i oppmerksomhet.

Vi fant lokale langsomme bølger som kunne forutsi episoder av sinnvandring og tankesvikt, samt endringer i deltakernes oppførsel i løpet av disse oppmerksomhetsforløpene.

Det er viktig at lokaliseringen av langsomme bølger skiller seg ut om deltakerne har tankene på å vandre eller tømme. Når sakte bølger skjedde foran hjernen, hadde deltakerne en tendens til å være mer impulsive og tenke på å vandre. Når sakte bølger oppstod bak i hjernen, var deltakerne mer trege, savnet svar og tankene ble blankt.

Søvnlignende hjernebølger spår oppmerksomhetssvikt

Disse resultatene kan lett forstås gjennom begrepet lokal søvn. Hvis søvnlignende langsomme bølger virkelig tilsvarer lokale søvnproblemer hos mennesker som ellers er våkne, bør effekten av de langsomme bølgene avhenge av hvor de forekommer i hjernen og funksjonen til disse hjerneområdene som vi har funnet.

Dette antyder at et enkelt fenomen - lokale søvninntrenginger i våkne timer - kan forklare et bredt spekter av oppmerksomhetsforfall, fra tankegang og impulsivitet til "å gå tomt" og treghet.

Videre antyder resultatene våre at lokal søvn kan representere et hverdagsfenomen som kan påvirke oss alle, selv om vi ikke er spesielt søvnberøvede. Deltakerne våre gikk ganske enkelt til oppgaven. Likevel, uten å vite det, syntes deler av hjernen deres å gå offline gjentatte ganger gjennom hele eksperimentet.

Lokale søvn- og oppmerksomhetsunderskudd

Vi undersøker for tiden om dette fenomenet lokal søvn kan forverres hos noen individer. For eksempel rapporterer de fleste som lider av oppmerksomhetsunderskudd og / eller hyperaktivitetsforstyrrelser (ADHD) også forstyrret søvn. Dette kan resultere i en økning i lokale søvnepisoder i løpet av dagen og kan forklare deler av deres oppmerksomhetsproblemer.

Til slutt bekrefter denne nye studien hvordan søvn og våkenhet kan blandes i den menneskelige hjerne. Det er parallelt studier i søvn som viser hvordan hjernen lokalt kan «våkne opp» for å behandle sensorisk informasjon som kommer fra miljøet. Her viser vi det motsatte fenomenet og hvordan søvninntrenging under våkenhet kan få våre sinn til å vandre et eller annet sted.

Om forfatteren

Denne artikkelen opprinnelig oppstod på The Conversation