Исследователи нейробиологии из Высшей медицинской школы Duke-NUS в Сингапуре впервые показали, что происходит с визуальным восприятием здоровых, но недосыпающих добровольцев, которые борются, чтобы не заснуть, как люди, которые пытаются вести машину в ночное время.
Ученые обнаружили, что даже после недосыпания у людей были периоды почти нормальной функции мозга, когда они могли быстро выполнять задачи. Однако, согласно их статье, опубликованной в Journal of Neuroscience 21 мая, эта нормальность сочетается с периодами медленной реакции и резким падением визуальной обработки и внимания.
«Интересно, что команда обнаружила, что недосыпающий мозг обычно может обрабатывать простые визуальные эффекты, такие как мигающие шахматные доски. Но «высшие визуальные области» – те, которые отвечают за понимание того, что мы видим, – не работали должным образом », – сказал доктор. Майкл Чи, ведущий автор и профессор Программы нейроповеденческих расстройств в Duke-NUS. «В этом и заключается опасность недосыпания.”
Исследовательская группа, включая коллег из Мичиганского и Пенсильванского университетов, использовала магнитно-резонансную томографию для измерения кровотока в головном мозге во время быстрых нормальных реакций и медленных “прерывистых” реакций. Исследование финансировалось за счет грантов Национальных лабораторий DSO в Сингапуре, Национальных институтов здравоохранения, Национального института по борьбе со злоупотреблением наркотиками, Центра коммерциализации НАСА и Управления научных исследований ВВС США.
Испытуемых просили идентифицировать буквы, кратко мигающие перед ними. Они видели либо большую H, либо S, и каждая была составлена из меньших H или S. Иногда большая буква соответствовала меньшим буквам; иногда они не. Ученые попросили добровольцев идентифицировать маленькие или большие буквы, нажимая одну из двух кнопок.
Во время медленных ответов у недосыпающих добровольцев резко снижалась активность зрительной коры головного мозга. В то же время, как и ожидалось, их лобные и теменные «контролирующие области» были менее способны вносить свои обычные коррективы.
Ученые также смогли увидеть кратковременные сбои в контрольных регионах во время редких сбоев, которые случались у добровольцев после нормального ночного сна. Однако сбои в визуальной обработке были характерны только для сбоев, произошедших во время недосыпания.
Ученые предполагают, что это разбрызгивание когнитивных функций во время недосыпания показывает конкурирующие эффекты попытки бодрствовать, пока мозг отключает вещи для сна. По словам Чи, мозг обычно становится менее восприимчивым к сенсорным раздражителям во время сна.
Это исследование имеет значение для целого ряда людей, которым приходится работать в ночное время, от водителей грузовиков до дежурных врачей. «Периоды очевидного нормального функционирования могут дать ложное ощущение компетентности и безопасности, тогда как на самом деле несогласованность мозга может иметь ужасные последствия», – сказал Чи.
«Учебная задача казалась простой, но, как мы показали в предыдущей работе, вы не сможете эффективно запомнить или обработать то, что видите, если ваш мозг не улавливает эту информацию», – сказал Чи. «Следующий шаг в нашей работе – посмотреть, что мы можем сделать для улучшения ситуации, помимо простого предложения кофе, теперь, когда мы лучше понимаем, где находятся слабые звенья в системе.”
Источник: Университет Дьюка