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我們的注意力是一個強大的鏡頭，讓我們的大腦能夠從每秒到達我們的大量信息流中挑選出相關的細節。
然而，科學家 估計 我們醒時有一半時間都在思考手頭任務以外的事情：我們的思緒在遊蕩。 考慮到潛在的負面後果，從學校或工作表現下降到悲慘的交通事故，這是驚人的。
我們還知道，當我們睡眠不足時，走神和注意力不集中更常見，這表明當我們大腦中的神經元開始以類似於睡眠的方式表現時，它們可能會發生。 我們在發表於《科學》雜誌的新研究中測試了睡眠與註意力不集中之間的關係 自然通信.
通過根據人們自我報告的注意力狀態監測人們的腦電波，我們發現當大腦的一部分進入睡眠狀態而大部分保持清醒時，似乎會發生走神。
當您醒著時，大腦的某些部分可以入睡
將我們的注意力向內引導可能非常有用。 它可以讓我們專注於我們的內心想法，操縱抽象概念，檢索記憶或發現創造性的解決方案。 但是，在關注外部世界和內部世界之間很難達到理想的平衡，而且我們專注於特定任務的能力出奇地有限。
當我們感到疲倦時，我們對注意力的控制就會出錯。 與此同時，我們的大腦開始表現出類似於睡眠的局部活動，而大部分大腦似乎明顯清醒。 這種現像被稱為“局部睡眠”，最早見於 睡眠不足的動物 進而 在人類中.
我們想調查局部睡眠是否也可能發生在休息良好的人身上，以及它是否會引發注意力轉移。
流浪的頭腦和空白的頭腦
實驗中的持續注意反應任務 (SARTs) 要求參與者查看一系列面部或數字，如果面部在微笑或數字為 3，則按下按鈕。同時，他們的腦電波被記錄並他們被隨機詢問他們是否在集中註意力。 Andrillon 等人，《自然通訊》（2021 年）, 作者提供
為了更好地理解大腦活動與註意力不集中之間的關係，我們要求健康的年輕志願者執行一項需要持續關注的相當無聊的任務。 正如預期的那樣，他們的注意力經常從任務上轉移開。 當他們的注意力消失時，他們的表現就會下降。
但我們也想知道，當他們的注意力沒有放在任務上時，他們到底在想什麼。 所以我們隨機打斷他們，問他們當時在想什麼。
參與者可以表明他們是否專注於任務，他們的思緒是否在遊蕩（思考任務以外的事情），或者他們的大腦是空白的（根本不考慮任何事情）。
與此同時，我們用腦電圖記錄了他們的大腦活動，腦電圖由一組放置在頭部的傳感器組成，可以監測大腦的節律。 由於這種非侵入性大腦成像技術，我們可以在整個任務期間在清醒狀態下尋找睡眠跡象。
我們特別關注“慢波”，這是睡眠的標誌，涉及神經元集合的短暫沉默。 我們的假設是，這些神經元活動的失誤可以解釋注意力的失誤。
我們發現局部慢波可以預測走神和大腦空白的發作，以及在這些注意力缺失期間參與者行為的變化。
重要的是，慢波的位置區分了參與者是走神還是空白。 當大腦前部出現慢波時，參與者傾向於更加衝動和走神。 當大腦後部出現慢波時，參與者會更加遲鈍，錯過反應，大腦一片空白。
類似睡眠的腦電波預測注意力不集中
通過局部睡眠的概念可以很容易地理解這些結果。 如果類似睡眠的慢波確實與清醒的人的局部睡眠相對應，那麼慢波的影響應該取決於它們在大腦中的位置以及我們發現的這些大腦區域的功能。
這表明，一個單一的現象——醒著時的局部睡眠侵入——可以解釋廣泛的注意力缺失，從走神和衝動到“變得空白”和呆滯。
此外，我們的結果表明，局部睡眠可能代表了一種日常現象，它會影響我們所有人，即使我們不是特別缺乏睡眠。 我們的參與者只是在處理手頭的任務。 然而，他們沒有意識到，在整個實驗過程中，他們大腦的某些部分似乎反复脫機。
局部睡眠和注意力缺陷
我們目前正在探索這種局部睡眠現像是否會在某些人身上加劇。 例如，大多數患有註意力缺陷和/或多動症 (ADHD) 的人也會報告睡眠中斷。 這可能會導致白天局部睡眠次數增加，並且可以解釋部分注意力問題。
最後，這項新研究重申了睡眠和清醒是如何在人腦中混合的。 它平行 研究 在睡眠中顯示大腦如何局部“喚醒”以處理來自環境的感官信息。 在這裡，我們展示了相反的現象，以及清醒期間的睡眠入侵如何使我們的思緒在某處或無處徘徊。
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