為什麼我們的大腦需要睡眠,以及如果我們沒有充分利用它會發生什麼

為什麼我們的大腦需要睡眠,以及如果我們沒有充分利用它會發生什麼
睡眠是我們大腦重啟的時間。
Hernan Sanchez / Unsplash, CC BY-SA

我們中的許多人都經歷過睡眠剝奪的影響:感到疲倦和胡思亂想,或者發現難以集中註意力。 睡眠對我們的大腦來說比你意識到的更重要。

雖然你入睡時看起來可能會“關閉”,但大腦遠沒有停止活動。 我們從研究大腦電活動模式中得知的是,當您睡覺時,您的大腦會經歷兩種主要類型的模式:快速眼動(REM)睡眠和慢波睡眠。

慢波睡眠在夜間開始時發生的更多,其特徵在於大量腦細胞的電活動節律緩慢(每秒發生一到四次)。 隨著夜晚的進展,我們的REM睡眠越來越多。 在REM睡眠期間,我們經常有生動的夢想,我們的大腦在醒來時表現出類似的活動模式。

我們睡覺時腦筋在做什麼?

睡眠有許多不同的功能。 其中之一就是幫助我們記住白天的經歷。 REM睡眠被認為是 對情感記憶很重要 (例如,涉及恐懼的記憶)或 程序記憶 (比如如何騎自行車)。 另一方面,慢波睡眠被認為反映了所謂的存儲 “陳述性的”記憶 這是有意識地記錄你的經歷和你所知道的(例如,你早餐吃的東西)。

我們也知道經驗 睡眠期間在大腦中“重播” - 這些體驗的記憶就像電影中的片段一樣,可以重繞並重新播放。 重播發生在海馬神經元中 - 對記憶很重要的大腦區域 - 並且最好在學習迷宮的老鼠身上學習。 在導航練習之後,當老鼠休息時,它的大腦重放通過迷宮的路徑。 重播有助於 加強腦細胞之間的聯繫因此被認為對鞏固記憶很重要。

但是,記住你早餐吃的東西是否重要? 可能不是 - 這就是為什麼大腦需要選擇它所記得的東西。 睡眠允許大腦篩選記憶,忘記某些事情,以便記住重要的事情。 它可以做到這一點的一種方法是通過“修剪掉”或“縮小”大腦中不需要的連接。

睡眠功能的主導理論 - “突觸穩態假說“ - 表明在睡眠期間普遍存在 連接減弱 (整個大腦中稱為“突觸”)。

這被認為可以抵消我們醒著時在學習期間發生的連接的整體加強。 通過修剪多餘的連接,有效地睡眠“清理石板”,以便我們可以在第二天再次學習。 干擾這種按比例縮小的過程 在某些情況下,可能導致更強烈(也許是不需要的)記憶。


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隨著年齡的增長,睡眠對保持大腦最佳活動的重要性可能反映在我們不斷變化的睡眠模式中。 嬰兒和兒童比成年人睡得更多,可能是因為他們正在發展的大腦正在學習更多,並且正在接觸新情況。

以後的生活, 睡眠減少,變得更加分散。 這可能反映出隨著年齡的增長,睡眠需求減少(因為我們學習得越來越少)或睡眠過程中斷。

睡眠也需要做一些大腦“家務”。 最近一項針對小鼠的研究發現 睡眠可以清潔大腦中的毒素 在清醒時間累積,其中一些與神經退行性疾​​病有關。 在睡眠期間,腦細胞之間的空間增加,允許有毒蛋白質被沖洗掉。 通過從大腦中清除這些毒素,睡眠可能會避免像阿爾茨海默氏症這樣的神經退行性疾​​病。

如果我們晚上睡不著覺會怎麼樣?

在我們醒來的時間裡,獲得足夠的睡眠對於注意和學習非常重要。 當我們睡眠不足時,我們無法專注於大量的信息或 維持我們的注意力 很長一段時間 我們的 反應時間變慢了。 我們也不太可能有創意或 發現隱藏的規則 當試圖解決問題。

當你沒有足夠的睡眠時,當你清醒時,你的大腦可能會強迫自己關閉幾秒鐘。 在這 ”微睡眠“你可能會在不知情的情況下昏迷幾秒鐘。 駕駛時的嗜睡是機動車事故的主要原因,睡眠剝奪會影響大腦 和酒一樣多。 睡眠剝奪也可能導致工作場所致命事故 - 輪班工人的一個主要問題。

睡眠對注意力和注意力的有益影響對於兒童尤為重要,因為兒童在睡眠不足時往往會在課堂上變得過度活躍和破壞性。 一項研究發現,在幾個晚上每晚只能減少一小時的睡眠時間 對孩子在課堂上的行為產生不利影響.

有什麼長期影響?

由於倫理原因,睡眠剝奪的長期影響在人類中更難以研究,但慢性睡眠障礙與腦部疾病如 精神分裂症, 自閉症 - 阿爾茨海默氏症。 我們不知道睡眠障礙是否是這些疾病的原因或症狀。

談話總體而言,有證據表明,健康的睡眠模式對於擁有健康且功能良好的大腦至關重要。

關於作者

Leonie Kirszenblat,博士後研究員, 昆士蘭大學

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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