開電視睡覺會很累?陌生聲音使睡眠大腦處於警覺狀態

最新研究表明,人們睡覺時大腦組織會注意陌生聲音,從而保持對潛在威脅的警覺。奧地利研究人員測量了成年人睡覺時對熟悉和不熟悉聲音產生的大腦活動,結果顯示,人們睡覺時聽到不熟悉聲音會導致大腦在非快速眼動睡眠(NREM)狀態下進行“調諧”。

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圖片來自於 Pixabay

然而,研究人員表示,在深度睡眠階段(REM)期間,並未觀察到這種影響,這可能是由於大腦的微觀結構發生了變化。

即使我們的眼睛隔絕不觀察周圍事物 (即閉目狀態),大腦仍會在我們睡覺時通過聽力繼續監測周圍環境,在保持睡眠和需要睡醒之間達到平衡。專家指出,睡眠狀態下監測周圍環境通常是選擇對陌生聲音而不是熟悉聲音做出反應。

這可能要追溯到人類漫長的進化過程,在面對潛在危險時需要迅速清醒,其特徵是不太熟悉的聽覺線索。

總體而言,這項研究表明,不熟悉的聲音,例如:電視機里傳出的聲音,會降低人們夜間睡眠質量。該項研究是由薩爾斯堡大學研究人員領導的,研究報告發表在近期出版的《JNeurosci》雜誌上。

研究小組稱,我們的最新發現突出了與睡眠者相關的大腦聽覺刺激的不同反應,研究結果表明,不熟悉聲音是非快速眼動睡眠狀態下大腦反應的強促進劑。

在這項研究中,研究人員對17位平均年齡22歲的年輕志願者進行了測試,其中包括14位女性志願者。這些志願者都沒有睡眠障礙記錄,在一整夜的睡眠測試中,他們都佩戴連接了多導睡眠描記儀,該裝置測量不同睡眠階段的腦電波、呼吸、肌肉緊張、運動、心臟活動等。

在實驗開始之前,參與者被建議保持一個規律的睡眠/喚醒周期,大約持續8小時的睡眠,至少持續4天時間。當他們入睡后,研究人員通過擴音器播放參與者自己的名字和兩個陌生人的名字,這些名字要麼是由熟悉的聲音(例如參與者的父母)說的,要麼是由一個不熟悉的聲音(例如陌生人)說的。

研究人員發現,與熟悉的聲音相比,陌生的聲音會觸發更多的K-複合波,這是一種與睡眠中感官干擾有關的腦電波。

同時,他們還發現雖然熟悉的聲音也能觸發K-複合波,但只有那些陌生聲音觸發的K-複合波,才會伴隨出現與感官處理相關的大量大腦活動變化。然而,隨着時間的推移,這些聲音會變得越來越熟悉,大腦對陌生聲音的反應頻率也越來越低,這表明大腦在睡眠中仍處於學習狀態。

這些研究結果表明,K-複合波使大腦進入“哨兵處理模式”,在該模式下,大腦處於睡眠狀態,但仍能對相關刺激做出反應。

專家指出,可能是睡眠中大腦通過反覆處理獲取認知學習,意識到最初不熟悉的聲音刺激不會對睡眠者造成直接威脅,從而降低了對它的反應,相反,在安全的睡眠環境中,大腦可能會“期待”聽到熟悉的聲音,因此一直抑制對此類刺激的任何反應,以維持睡眠狀態。

與K-複合波一樣,在非快速眼動睡眠中呈現聽覺刺激會增加大腦中“紡錘波”和“微覺醒”的數量。薩爾斯堡大學研究作者阿明·穆罕默德(Ameen Mohamed)稱,紡錘波是非快速眼動睡眠期間出現的更快的腦電波,與記憶鞏固有關,微覺醒是睡眠中的一個階段,在此期間腦電波信號從緩慢、同步的睡眠活動轉變為快速、類似於覺醒的活動。

研究結果顯示,微覺醒持續時間從3秒至15秒不等,如果該時間較長,則被認為是處於覺醒狀態,出現在所有的睡眠階段。然而,研究人員發現在參與者聽到自己的名字和陌生名字的時刻,被觸發的K-複合波、紡錘波和微覺醒數量沒有太大差別。

這是非常有趣的,因為之前的研究已證明,參與者睡覺時聽到自己的名字比聽到其他陌生名字更能引起強烈的大腦反應。(葉傾城)

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