Kenapa Running Boleh Menjaga Anda Bangun Pada Malam

Anda mungkin pernah mendengar orang mengatakan mereka suka berlari kerana ia membolehkan mereka mematikan. Mungkin anda berasa seperti itu sendiri. Baiklah penyelidikan baru-baru ini pada tikus mencadangkan sebenarnya ada asas saintifik untuk ini, kerana aktiviti otak benar-benar berkurang apabila anda melakukan tindakan yang mudah dan berulang. Lebih-lebih lagi, semasa berlari boleh menelan badan anda, latihan semacam itu mungkin dapat mengurangkan keperluan otak anda untuk tidur.

Menjaga dan sedang tidur bukanlah dua negeri yang saling eksklusif dan seragam. Kadang-kadang anda boleh lebih mendalam atau lebih awake lebar daripada yang lain, dan sempadan antara keduanya boleh kabur. Tingkah laku biasa anda, seperti keupayaan untuk bertindak balas dengan cepat kepada peristiwa-peristiwa yang tidak dijangka, merosot kerana anda tetap terjaga di luar waktu tidur biasa anda. Kami tidak tahu dengan tepat mengapa ini tetapi mungkin bahagian otak anda pergi tidur walaupun anda secara teknikal terjaga. Tetapi dengan motivasi yang betul, kita juga boleh memaksa diri untuk terus terjaga dan bahkan memulihkan prestasi kita buat sementara waktu.

Berapa lama kita perlu tidur atau boleh berjaga untuk bergantung sedikit sebanyak pada gen kita, Tetapi bukti mencadangkan mereka juga dipengaruhi oleh aktiviti-aktiviti yang kita lakukan semasa kita terjaga. Yang menghairankan, kita masih tidak tahu apa yang akan menjadi terjaga yang meletakkan tekanan pada badan kita untuk tidur, tetapi saintis sering merujuk kepada adalah seperti "Proses S". Seperti jam pasir, tahap Proses S menunjukkan berapa lama kita telah terjaga atau sedang tidur dan bagaimana mungkin kita tertidur atau bangun pada satu ketika.

Bukti terkini menunjukkan bahawa tidur dimulakan bukan oleh otak secara keseluruhan tetapi oleh rangkaian neuron tempatan yang digunakan lebih semasa terjaga. Rakan sekerja saya dan saya tertanya-tanya sama ada bahagian otak yang bertanggungjawab terhadap tingkah laku tertentu mempunyai lebih banyak kesan terhadap keupayaan kita untuk terus terjaga daripada yang lain.

Sepanjang malam dengan tikus

Untuk menguji teori ini, kami menggunakan kecenderungan yang terkenal untuk tikus berjalan secara spontan pada roda, kadang-kadang meliputi banyak kilometer setiap malam. Apabila tikus berjalan seperti ini, mereka membelanjakan banyak lebih banyak masa berjaga, seolah-olah keperluan mereka untuk tidur terkumpul pada kadar yang lebih perlahan, atau jika ada sesuatu yang mengatasinya. Untuk memberi penjelasan mengenai proses misteri ini, kami menyiasat dengan tepat apa yang berlaku di dalam otak dengan menggunakan tikus secara spontan.


grafik langganan dalaman


Dalam kajian kami, kami mencatatkan aktiviti elektrik sel-sel saraf individu dalam neocortex setiap tetikus - lapisan luar otak - ketika mereka berlari pada roda. Biasanya, apabila tetikus (atau manusia) terjaga dan aktif, kebakaran neuron pada kadar yang tinggi. Ini kerana otak perlu memantau persekitaran, menyelaraskan pergerakan, dan membuat keputusan dengan serta-merta. Aktiviti otak yang berterusan memerlukan banyak tenaga - satu anggaran 20% semua tenaga digunakan oleh badan.

Yang menghairankan, kami mendapati bahawa apabila tikus berlari laju, beberapa neuron mereka berhenti menembak sama sekali. Dan aktiviti otak keseluruhan di kawasan motor dan deria neocortex menurun secara purata oleh sekurang-kurangnya 30%. Secara paradoks, ini menunjukkan bahawa, secara keseluruhan, tingkah laku fizikal yang aktif dan pergerakan sengit tidak semestinya memerlukan otak yang lebih aktif.

Kami juga menyedari bahawa apabila haiwan terlibat dalam banyak tingkah laku yang berbeza, neuron mereka akan meningkat dalam pelbagai cara, dari perlahan hingga cepat. Tetapi semasa proses monoton berjalan, pancutan saraf menjadi lebih konsisten. Ini menunjukkan bahawa larian dikaitkan tidak hanya dengan aktiviti kurang keseluruhan tetapi juga dengan kemunculan keadaan otak yang lebih stabil dan seragam.

Persoalan seterusnya ialah sama ada ini akan memberi perbezaan kepada keseluruhan aktiviti otak semasa tempoh masa yang lebih panjang. kajian terdahulu mencadangkan agar lebih lama anda tetap terjaga, semakin banyak otak anda menjadi semakin (kemungkinan neuron anda akan terbakar). Kami mendapati bahawa neuron tikus kami rata-rata menghasilkan lebih banyak pancang sebelum mereka tidur daripada dalam tempoh tidak lama lagi selepas bangun, beberapa jam lebih awal. Tetapi jika tikus menghabiskan banyak masa berlalu, peningkatan ini tidak berlaku. Ini menunjukkan bahawa jika neuron tidak digunakan, maka ia tidak menjadi lebih teruk.

Berpikir fikiran

Berdasarkan pemerhatian ini, kami membuat kesimpulan bahawa jika hari tikus dikuasai oleh tugas-tugas yang memerlukan pergerakan berulang atau berirama (seperti berjalan), otaknya akan berada pada keadaan yang berbeza secara normal. Keadaan ini juga membolehkan otak berehat tanpa memasuki tidur yang mendalam dan memberikan beberapa faedah yang sama. Bukti terkini secara konsisten mencadangkan bahawa tempoh latihan yang singkat mungkin memberi manfaat kepada fungsi kognitif dalam cara yang sama untuk tidur.

Contoh lain dari alam semulajadi menyokong idea ini. Sebagai contoh, burung tidur jauh kurang apabila mereka terbang tanpa henti banyak hari atau berhijrah. Terdapat beberapa bukti kesan yang sama pada manusia, seperti hubungan antara meditasi dan a mengurangkan keperluan tidur. Kami tidak tahu pasti mengapa ini berlaku tetapi mungkin meditasi itu dikaitkan dengan keadaan otak di mana masa berkesan berjalan perlahan. Dan boleh jadi sama untuk tikus di roda.

Masih banyak soalan yang perlu dijawab mengenai mengapa kita perlu tidur dan bagaimana kesan otak kita. Tetapi apa yang menjadi semakin jelas ialah kita tidak dapat memahami misteri tidur tanpa memahami apa yang berlaku apabila kita terjaga.

Perbualan

Tentang Pengarang

Vladyslav Vyazovskiy, Profesor Madya neurosains, Universiti Oxford

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku berkaitan:

at InnerSelf Market dan Amazon