Gedächtnislücken, in Verbindung mit Gehirnzellen Nickerchen

Wenn Sie sich hinter dem Schlafengehen bleiben wollen, sind Sie möglicherweise nicht so wach, wie du denkst du bist. Eine neue Studie von Schlafentzug Ratten findet, dass ein Teil der Tiere Gehirnzellen in einen Zustand "aus" auch wenn die Ratten aktiv bleiben und scheinbar zu warnen.

Diese neuronalen "NAP" haben ihren Preis: Ratten, die sie erlebt wurde schlechter zu erreichen, um eine Zucker-Pellets mit einem einzigen Pfote zu greifen. Die Ergebnisse einige Gedächtnislücken, die auftreten, selbst wenn Sie sich müde fühlen nicht erklären konnte, sagte Studie Forscher Chiara Cirelli, Psychiater an der University of Wisconsin, Madison Schule von Medizin und Public Health, in einer Erklärung.

"Noch bevor Sie sich erschöpft fühlen, gibt es Anzeichen dafür im Gehirn, dass Sie bestimmte Tätigkeiten aufhören sollte, die Wachsamkeit erfordern," sagte Cirelli. "Bestimmte Gruppen von Neuronen können, mit negativen Auswirkungen auf die Leistung beim Einschlafen werden."

Cirelli und ihre Kollegen ihre Ergebnisse berichtet heute (27. April) in der Zeitschrift Nature.

Nacht für Neuronen

Die Bedeutung des Schlafes auf die Leistung ist bekannt. Eine Studie, veröffentlicht im März 2011 in der Fachzeitschrift Current Biology, festgestellt, dass ein Nickerchen vor dem Auswendiglernen Informationen verbessern kann, wie gut Sie sich erinnern, was Sie gelernt haben. Und wenn Menschen lange genug ohne Schlaf gehen, sie beginnen zu "Microsleeps" oder drei bis 15 Sekunden Perioden der plötzliche Schlaf erleben – eindeutig ein gefährlicher Zustand für Fahrer und andere dabei Aufgaben, die Wachsamkeit erfordern, Cirelli und ihre Co-Autoren geschrieben. Aber die neue Studie an Ratten deutet darauf hin, dass diese Abwanderung kann beginnen, lange bevor diese Microsleeps auftreten.

Cirelli und ihre Kollegen implantiert Sonden in den Gehirnen von 11 erwachsenen Ratten. Die Sonden messen die elektrische Aktivität der Neuronen im frontalen Kortex, der Bereich des Gehirns, der hinter der Stirn beim Menschen sitzt. Die Forscher dann beraubt die Ratten schlafen für vier Stunden, lenkt sie mit neuen Spielsachen und Videoaufnahmen sie um sicherzustellen, dass sie wach blieben. Vier Stunden von Schlafentzug ist nicht viel für eine Ratte, sagte Cirelli LiveScience.

"Es wäre wahrscheinlich wie eine Nacht oder noch weniger der Entbehrung für einen Menschen," sagte sie.

Wie trug die vier Stunden auf, fanden die Forscher begann etwas seltsam in die Ratten Gehirn passieren. Kleine Segmente von Neuronen begann ruhig, Verhalten, als wären sie in einen Schlafsack statt einer durchwachten Gehirns gehen. Aber der Rest der Überwachung zeigte das Gehirn wach sein – und die Ratten waren statisch und aktiv die ganze Zeit.

"Diese Tätigkeit in einigen Zellen passiert ist," sagte Cirelli. "Zum Beispiel blieb aus 20 Neuronen, die wir in einem Experiment überwacht, 18 wach. Von den anderen beiden gab es Anzeichen von Schlaf – kurze Perioden von Aktivität im Wechsel mit Zeiten der Stille. "

Diese Zeiten der neuronalen Stille wurde häufiger, je länger die Ratten wach, Erhöhung mehr als 57 Prozent von der ersten bis zur vierten Stunde des Schlafentzug.

Die Forscher untersuchten eine zusätzliche neun Ratten, diesmal einfügen Sonden in den Tieren Parietal Lappen, die Fläche in Richtung der Oberseite des Kopfes. Wieder sahen sie eine Muster von zunehmend schläfrig Neuronen.

Schlafentzug und kämpfen

Um zu testen ob die Zeiten der neuronalen Stille die Tiere betroffen, trainiert das Forschungsteam acht Ratten, eine Aufgabe zu tun, wo sie musste für eine Pellet Zucker mit einer Pfote auszustrecken. Sie fanden, dass wenn ein neuronaler Nickerchen im frontalen Kortex 300 bis 800 Millisekunden aufgetreten ist, bevor die Ratte die reichende Aufgabe versucht, die Ratten 37,5 Prozent wahrscheinlicher waren, zu löschen oder das Pellet vermissen, wenn greifen dafür als wenn gab es keine Zeit. Darüber hinaus wurde der Schlafentzug Ratten immer schlimmer an erfolgreich greifen den Zucker je länger sie wach blieben.

Cirelli sagte neuronale Ruhezeiten und die damit verbundenen Leistung, die Rückgänge beim Menschen auftreten können.

"Basierend auf was wir jetzt über den Schlaf bei Nagetieren gegen Menschen wissen... Wir haben wenig Grund zu bezweifeln, dass sowas, beim Menschen passiert", sagte sie.

Die Verbindung zwischen neuronalen Ruhezeiten und verminderte Leistung schrieb noch "spekulativ", Christopher Colwell, ein Schlaf-Forscher an der University of California, Los Angeles, in einem Editorial begleiten das Papier. (Colwell beteiligte sich nicht an der Studie.) Dennoch schrieb er, sollten die mögliche Beziehung weiter, vielleicht getestet werden, indem man absichtlich Neuronen zu schlafen und Tests für folgen.

Die Ergebnisse eröffnen neue Fragen über die Natur des Schlafes, schrieb Colwell.

"Ist es angemessen, denken Sie an einzelnen Neuronen als zu schlafen, während das Gehirn wach ist?", schrieb er. "Wenn dies der Fall ist, benötigen die physiologischen Mechanismen, die die"on"und"off"Staaten Regeln einen genaueren Blick."

Cirelli und ihre Kollegen wollen schlafen-beraubt Ratten auf andere Aufgaben testen und überwachen sie Neuron Schlafpausen einzulegen. Ähnliche Studien am Menschen möglich Cirelli sagte, aber nur wenn sie bereits Elektroden implantiert in ihren Gehirnen aus medizinischen Gründen. Einige Epilepsie-Patienten haben temporäre Elektrode Implantate, sagte sie, die werden verwendet, um die Quelle für ihre Anfälle zu lokalisieren. Einige dieser Patienten sind auch Schlafentzug in einer Bemühung, auslösen und Spur Anfälle, sagte sie.

"Diese Patienten durchlaufen Schlafentzug jedenfalls aus klinischen Gründen, und daher konnten wir studieren, um herauszufinden, ob dieses Phänomen in den Menschen geschieht" sagte sie.

In der Zwischenzeit Cirelli sagte, lohnt es sich, Schlaf ernst zu nehmen.

"Es gibt Folgen der Schlaf entzogen, noch bevor es offensichtliche Anzeichen gibt sein," sagte sie.

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