当我们做梦时 , 我们的大脑内部会发生一些神秘的事情——我们会体验到类似于清醒的东西 , 但与清醒也非常不同 , 科学家们仍然试图弄清楚在这种中间状态下到底发生了什么 。
现在发现了另一条线索 。 一项新的研究发现 , 意识的一个关键特征 - 感知声音或识别声音的能力 - 实际上在我们睡着时被关闭 , 它可以帮助我们弄清楚我们的大脑是如何做梦的 。
【我们在睡觉时失去了意识的一个关键特征,一项为期8年的研究表明】在清醒和睡眠时绘制活人的大脑并不容易 - 我们中很少有人希望在日常活动中将电极植入我们的头骨中 - 但在这里 , 该团队利用了对癫痫患者进行的医学研究 。
“我们能够利用一种特殊的医疗程序 , 其中电极被植入癫痫患者的大脑中 , 监测他们大脑不同部位的活动 , 以进行诊断和治疗 , ”来自以色列特拉维夫大学的神经科学家Yuval Nir说 。
“患者自愿帮助检查大脑在清醒而不是睡眠中对听觉刺激的反应 。电极使研究人员能够看到患者处于不同睡眠阶段时大脑皮层的反应差异 , 而不是他们清醒时 - 直到单个神经元 。
出于研究的目的 , 研究人员通过志愿者床边的扬声器播放各种声音 。 在八年的时间里收集了700多个神经元(每个患者约50个)的数据 。
虽然大脑对声音的反应在睡眠期间在很大程度上保持开启状态 , 但α-beta波的水平却有所上升 , α-beta波是与注意力和期望相关的波 。 似乎传入的声音正在被分析 , 但没有传递给意识 。
这与以前的想法背道而驰:在睡眠期间 , 与声音相关的信号在大脑中迅速衰减 。 事实上 , 它们比我们想象的更强大 , 更富有 , 只是在我们打盹时 , 它们的处理方式有一个显着差异 。
“睡眠期间大脑反应的强度与清醒期间观察到的反应相似 , 除了一个特定特征外 , 其他所有特征都记录了显着差异:α-beta波的活动水平 , ”第一作者 , 特拉维夫大学的神经科学家Hanna Hayat说 。
这些α-beta波(10-30Hz)由大脑中更高层的反馈控制 - 这种反馈(包括声音是否是新的)帮助我们的大脑找出哪些声音是重要的 , 需要被倾听 。
以前在麻醉下的患者中观察到α-β波模式的类似向上移动 , 但在睡眠者中尚未观察到 。 研究人员将其描述为掌握有意识大脑与无意识大脑差异的“迷人谜团”的一种方式 。
这也为科学家提供了一种定量可靠的方法来测量某人是否真的失去知觉:在医院手术期间 , 在昏迷的个体中 , 在检查痴呆症迹象时 , 等等 。
“我们的发现在这个特定的实验之外还有广泛的意义 , ”Nir说 。 “在未来的研究中 , 我们打算进一步探索造成这种差异的机制 。
该研究已发表在《自然神经科学》上 。
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