睡眠出现在大脑中慢波飙升我们想以每十分之一左右的速度在整个表面上。
在小鼠中进行的一项新研究表明,我们忽略了与睡眠有关的大脑活动模式,这反映了单个脑细胞的状态,而不是数百万或数十亿个神经元的集体活性。
更重要的是,在使用单线电极测量这些超本地次数次毫米脑信号时,研究人员发现,哺乳动物大脑的一部分可能会在短暂的小睡中打do打,而其他地区则保持清醒。
“作为科学家,我们令人惊讶的是,当大脑其余部分醒着时,我们的大脑的不同部分实际上小睡了,”说加州大学圣克鲁斯分校的生物信息学家戴维·豪斯勒(David Haussler)。
在一个世纪左右的时间里,脑活动的整个大脑模式已被用来定义,从定量的意义上讲,入睡和清醒之间的差异。这些脑波最常使用脑电图(EEG),通过放置在头皮上的电极。
“借助强大的工具和新的计算方法,通过挑战我们最基本的假设,可以获得很多好处,”说圣路易斯华盛顿大学神经科学家,研究高级作者Keith Hengen。
“我们从根本上了解什么是睡眠和唤醒,就越能解决相关的临床和疾病有关的问题。”

亨根(Hengen)和他的团队质疑我们如何测量睡眠并将其与清醒区分开来 - 显然,动物的大脑在睡觉时保持警惕,这是一种称为一种称为的技能无际慢波睡眠。
在1960年代,研究人员首先怀疑,然后检测到海豚和其他鲸类可以在保持活跃的同时休息一半的大脑,有时会睁开眼睛以监测捕食者并与其豆荚中的其他人保持接触。
海豹和鸟类还表现出这种局部睡眠的零件休息的变化 - 睡眠和生存之间的巧妙权衡。
人类也可以暂时显示不对称的睡眠模式,这些睡眠模式让人联想到动物中看到的不对称的睡眠模式。
2016年,美国布朗大学的研究人员发现,第一个夜晚的人们睡在一个陌生的地方,左侧大脑是更加警惕偏差的声音比右边。一旦我们习惯了睡眠环境,这种差异就会消退。
“事实证明,人的大脑被赋予了鸟类和一些哺乳动物中的无际睡眠的戏剧性形式,”神经科学家克里斯托夫·科赫写在科学美国人当这些结果发布时。
如果小鼠的大脑要走了,那么人类唤醒和睡眠状态的模糊可能是我们与其他动物共享的神经系统特征。
豪斯勒(Haussler)和团队从九只小鼠收集了数周的数据,这些数据植入了大脑的10个不同区域,并将这些数据喂入了一个人工神经网络中,该神经网络学会了区分睡眠和唤醒状态。
从100微米(A的十分之一)取样录音)脑组织和算法可以根据短持续10至100毫秒的脑细胞活性中的短片“闪烁”可靠地识别睡眠效果周期。
这些“超地”信号表明,动物的一部分大脑在其他地区保持活跃和清醒的同时睡着了。巧合的是,研究人员注意到这发生在鼠标可能停止移动一秒钟时,几乎就像“分区”一样。
“我们可以看一下这些神经元开火的个别时间点,很明显,[神经元]正在过渡到另一个状态,”解释艾登·施耐德(Aiden Schneider)是圣路易斯华盛顿大学的计算生物学家,他与加州大学圣克鲁斯分校的计算机科学研究生戴维·帕克斯(David Parks)共同领导了这项研究。
“在某些情况下,这些闪烁可能仅限于单个大脑区域的区域,甚至比这更小。”
团队认为,如果其他研究小组可以观察到这些“闪烁”,他们的测量睡眠效果状态的新方法可以揭示有关我们如何沉睡的新秘密。
“他们(闪烁)违反了您根据一百年文学的期望的规则,”说在精神上。
该研究已发表在自然神经科学。