Вперше розпізнані мозкові хвилі в стані швидкого сну

Опубликованно 16.08.2020 02:12

Одним з дивних факторів, що визначають сновидіння, є те, що активність наших мозкових хвиль під час цього важливого етапу сну нагадує активність безсонного мозку. З-за цього дослідникам важко було визначити, коли суб'єкт входить у стадію швидкого сну, використовуючи тільки дані електроенцефалограми (ЕЕГ). Інші фізіологічні маркери поряд з даними ЕЕГ необхідні для підтвердження швидкого сну, включаючи, звичайно, швидкий рух очей і тип м'язового паралічу, званий атонією.

Тепер нове дослідження вперше зосередилося на новій сигнатурі ЕЕГ, яка може ідентифікувати, коли суб'єкт знаходиться в стадії швидкого сну. Міжнародне дослідження, проведене вченими з Каліфорнійського університету в Берклі, спочатку було ініційовано групою анестезіологів, які бажають краще зрозуміти, в якому несвідомому стані перебували патенти під час операції.

"Ми часто говоримо нашим пацієнтам: "Тепер ви заснете", і мені було цікаво, наскільки ці два стани насправді перетинаються", - говорить Жанна Ленднер, перший автор дослідження. "Анестезія може мати деякі побічні ефекти. Якщо ми трохи дізнаємося про те, як вони накладаються один на одного - можливо, анестезія порушує деякі шляхи сну - ми зможемо поліпшити анестезію в довгостроковій перспективі".

Понад століття вчені вивчали електричну активність мозку, використовуючи свідчення ЕЕГ. Крім допомоги в діагностиці епілепсії, дані ЕЕГ пропонують корисну інформацію про свідомих і несвідомих станах, допомагаючи лікарям, наприклад, зрозуміти активність мозку у пацієнтів в комі.

Як правило, вимірювання ЕЕГ дозволяють визначити, чи знаходиться людина в стані неспання, в глибокому сні або перебуває під наркозом. Однак, коли ми входимо у фазу швидкого сну та сновидіння, дані ЕЕГ стають зашумленими і нагадують активність мозку при пильнуванні. Звичайно, інші дані спостережень можуть легко вказувати на те, що чоловік спить, а не спить, але до цих пір дослідники не могли знайти закономірність у даних ЕЕГ у сні, щоб запропонувати об'єктивну нейрофізіологічної міру, щоб відрізнити швидкий сон від активності неспання.

"Є ця фонова активність, яка не ритмічна, і ми досить довгий час не звертали на неї уваги", - пояснює Ленднер. "Іноді це називають шумом, але це не шум; він несе в собі багато інформації, у тому числі про що лежить в основі рівні збудження. Цей показник дозволяє відрізнити швидкий сон від неспання, дивлячись тільки на ЕЕГ".

Заглиблюючись у цей "шум" ЕЕГ, відомий як активність 1 / f, нове дослідження характеризує новий патерн, який може бути безпосередньо пов'язаний з швидким сном. Патерн ЕЕГ відрізняється від будь-якої активності, що спостерігається під час неспання, і пропонує дослідникам перший незалежний нейрофізіологічний маркер, який вказує, що людина спить.

"Ці нові дані показують, що в електричній статиці людського мозку є щось зовсім унікальне - проста сигнатура", - говорить співавтор дослідження Метью Уокер. "І якщо ми вперше виміряємо цю просту електричну сигнатуру, ми зможемо точно визначити, який стан свідомості відчуває людина - сон, неспання, наркоз або глибокий сон".

Ідентифікація цієї конкретної сигнатури REM допоможе дослідникам провести нові дослідження активності мозку під час анестезії, стану мозку, яке до цих пір залишається загадкою для нейробіологів. Роберт Найт, старший автор нового дослідження, також вказує, як ця нова сигнатура ЕЕГ може допомогти лікарям краще зрозуміти різні ступені свідомості у пацієнтів в комі.

"Що ще більш важливо, я думаю, що це ще один показник для оцінки стану коми", - говорить Найт. "1 / f дуже чутливий. Він може вирішити, наприклад, якщо хтось був в мінімальному свідомому стані і не рухався, і були вони більш пильними, ніж ви думаєте".

Нове дослідження було опубліковано в журналі eLife.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що була вирахувана оптимальна тривалість сну.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Обо всем