Wat gebeur wanneer jy 'n All-nighter trek?

Het jy al ooit gewonder wat in jou brein gebeur wanneer jy wakker bly vir 'n dag, 'n nag en 'n ander dag, voordat jy uiteindelik gaan slaap? Wel, ons het net uitgevind.

Dit was bekend vir baie jare dat hoe moeg ons is, hoe goed ons getalle kan optel, aandag gee of 'n werkgeheue-taak kan uitvoer hang af van hoe lank ons ​​wakker en die tyd van die dag is. Tipies as ons oor 'n tydperk van twee dae ('n dag, 'n nag en dan die volgende dag) wakker bly, is die eerste 16 ure wakker - die prestasie is goed en verander nie veel nie.

Maar dan, as ons die "biologiese nagtyd betree", soos aangedui deur 'n styging van die hormoon melatonien, verswak prestasie vinnig en bereik die volgende oggend 'n minimum van ongeveer 6-8am. Op die tweede dag kan die vertoning 'n bietjie beter (maar nog steeds ver onder die van dag een) kry en net na 'n goeie nag se slaap terugkeer na normale basisvlakke.

Die belangrikste kenmerk van hierdie prestasie tydlyn is dat dit nie lineêr versleg word nie, gebaseer op hoe lank jy wakker is, maar eerder gemoduleer word op die tyd van die dag. Trouens, ons weet nou dat dit nie eintlik "tyd van die dag" is nie, maar "interne biologiese tyd van die dag" wat die gevolge van slaapverlies veroorsaak. Op die gedragsvlak word breinfunksie bepaal deur die gekombineerde effekte van sirkadiese ritmisiteit en slaaphomeostase - die slaapdruk wat tydens wakkerheid opbou en tydens slaap ontspan.

Sirkadiese ritme

Sirkadiese ritmisiteit kan waargeneem word in baie aspekte van gedrag en fisiologie en word gegenereer deur sirkadiese horlosies in byna elke sel in die brein en liggaam. Plaaslik, hierdie ritmes word gegenereer deur 'n terugvoerlus van klokproteïene op klokgenes wat genetiese inligting uitdruk wat dan in proteïene vertaal word


innerself teken grafiese in


Al hierdie klokke - insluitend breuklokke - word gesinkroniseer deur 'n sentrale direkteur / geleier in 'n breinarea wat die suprachiasmatiese kern in die hipotalamus genoem word. Hierdie area van die brein dryf ook die ritme van melatonien in bloed en speeksel.

So, hoe werk hierdie gekombineerde aksie van sirkadiese ritmisiteit en slaap homeostase? Wel, tydens die biologiese dag word die sirkadiese klok genereer wat 'n waarskuwing of wakkerheid bevorderende sein word wat sterker word namate die dag vorder en maksimum krag bereik in die aand. Dit mag dalk 'n bietjie paradoksaal lyk, maar hierdie sein moet sterker word aangesien die dag vorder, omdat die slaapdruk ook toeneem, hoe langer word ons wakker - so moet iets ons op die hoogte hou.

Maar as ons die biologiese nag betree, dissiplineer die wakkerheidsbevorderende sirkadiese sein en word dit 'n slaapbevorderende sein met 'n maksimum krag rondom 6-8am. Weereens, dit mag dalk 'n bietjie paradoksale lyk, maar onder normale omstandighede wanneer ons snags slaap, is dit handig, want die slaapbevorderende sein laat ons toe om na ses of sewe uur te bly slaap as die slaapdruk verdwyn het.

Probleme ontstaan ​​as ons snags wakker en die volgende dag wakker word. Gedurende die nag bly slaapdruk hoog en verhoog selfs omdat ons wakker is. Die sirkadiese sein is nie meer teen hierdie druk nie en ons sukkel om wakker te bly en te presteer. Die volgende dag, die sirkadiaanse klok, wat steeds merk of ons aan die slaap is of nie, begin weer wakker seine te bevorder, sodat dit 'n bietjie makliker word om te verrig en wakker te bly.

Hoe lyk dit in die brein?

Dit is alles goed en goed en maak sin. Inderdaad, hierdie werkmodel word wyd aanvaar van wat ons gesien het met betrekking tot gedrag. Maar hoe lyk hierdie gekombineerde optrede van sirkadiese ritme en slaap homeostase binne die menslike brein

Ons navorserspan, van die Universiteit van Luik en die Universiteit van Surrey, het die brein van 33-mense geskandeer deur gebruik te maak van funksionele magnetiese resonansiebeeldvorming (fMRI) - wat 'n gedetailleerde beeld gee van vlakke van neuronale aktiwiteit in die brein - wie se slaap ontneem is twee dae en na 'n tydperk van herstel slaap. Ons het ook melatonienvlakke gemeet om 'n goeie aanwyser van interne biologiese tyd te hê, wat wissel tussen individue. Ons resultate is gepubliseer in die wetenskap.

Vir elke deelnemer is 13 breinbeelde verkry terwyl hulle 'n eenvoudige reaksietydtaak uitvoer. Twaalf breinbeelde is tydens die slaapontneming ingesamel, wat soms gekenmerk word deur die vinnige veranderinge wat voorheen in die aand en die oggend waargeneem is. Die dertiende beeld is geneem nadat herstel herstel het.

Aktiwiteit in verskeie breinstreke, en veral subkortikale areas (soos die thalamus, 'n belangrike sentrum vir die herleiding van inligting aan die korteks), volg 'n 24-uur ritmiese (sirkadiese) patroon waarvan die tyd verrassend oor breinstreke verskil. Ander breinstreke - veral frontale breinareas, insluitend hoër-assosiasie gebiede - het 'n vermindering in aktiwiteit met die tyd wakker, gevolg deur 'n terugkeer na voor-slaap ontberingsvlakke na herstel slaap. Sommige breinstreke het 'n patroon vertoon wat 'n kombinasie van 'n ritmiese patroon en 'n afname was wat verband hou met tyd wakker.

Nog meer verbasend, hierdie gevolge van slaapverlies op breinaktiwiteit was baie meer wydverspreid toe die deelnemers 'n eenvoudige reaksietydtaak verrig in vergelyking met 'n meer komplekse geheue-afhanklike taak.

Wat dit alles beteken, is dat verskillende breinstreke verskillend geraak word deur slaapverlies en die sirkadiese ritme. Algehele resultate toon beide die deurdringbaarheid van hierdie effekte, maar ook die ooreenkomste en die plaaslike aard van hierdie invloede.

Die verskeidenheid in breinresponse toon net hoe kompleks die meganismes is waardeur die brein reageer op slaapverlies. Dit help ons om te verstaan ​​hoe die brein prestasie gedurende die dag en nag kan handhaaf. Hierdie resultate kan skuifwerkers verseker en mense werk baie lang ure sukkel om aandag te skenk en op hul werk te konsentreer, veral in die vroeë oggendure. Ja, jou brein gaan snags anders wees as gedurende die dag. Hulle suggereer ook dat as jy laat werk, dit beter sal wees om dit op te draai, slaap te kry en die oggend weer te begin.

Dit kan ons selfs help om beter te verstaan ​​hoekom baie simptome in psigiatriese en neurodegeneratiewe toestande groei en afneem en in die vroeë oggend ná 'n nag sonder slaap sukkel ons om aandag te behou, terwyl dit in die aand nie 'n probleem is nie.

Oor Die Skrywer

Derk-Jan Dijk, Professor van Slaap en Fisiologie en Direkteur van Surrey Sleep Research Centre, Universiteit van Surrey

Pierre Maquet, Navorsingsdirekteur, Cyclotron Research, Université de Liège

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

at InnerSelf Market en Amazon