无梦之夜:在非快速眼动睡眠期间的大脑活动

无梦之夜:在非快速眼动睡眠期间的大脑活动
(a)在清醒期间提取的六个网络。(b)脑分层一体化的水平。(c)大脑和六个网络中的功能聚类比率增加(概率> 0.95的所有显着性)。网络:DAYT,背部注意力;DM,默认模式;EC,执行控制;MOT,SENSERIMOTOR;萨尔,显着;Vis,Visual。版权所有©PNAS,DOI:10.1073 / PNAS.111113310

(欧宝娱乐地址医学Xpress) - 梦想和快速眼球运动(REM)睡眠之间的联系得到了很好的理解 - 但在非磨练眼球运动(NREM)睡眠期间意识降低的事实不是。最近,科学家们Liège大学的Cyclotron Research Center,网址是Liège,比利时,以及国立研究所Santé和研究所Médicale在Université巴黎的皮埃尔和玛丽居里,以及功能神经成像单元蒙特利尔老年病学研究所,调查的NREM睡眠与假设,这种现象与在这些时期的大脑功能活动的模块化增加相关。使用功能集群- 这估计如何在它们发现的系统的组成部分内和整个组成部分内部组织的集成,同时在NREM睡眠中,分层组织的大规模神经网络被分解为更小的独立模块。研究人员得出结论,这种差异可能会降低大脑整合信息的能力,从而核对在NREM睡眠期间所经历的意识减少。

LED由Pierre Maquet在Cyclotron Research Center和Habib Benali在Institut National de laSantéetdeLoghercheMédicale的艾迪卡岛,团队面临着框架研究的根本挑战。Maquet首先注意到目前没有关于真正的意识的共识,更不用说它是如何产生的。

“很多年了,”他解释道欧宝娱乐地址,朱利欧·托诺尼(Giulio Tononi)提出了意识与大脑整合信息能力相关的假设。我们的目的只是为了验证这一假设,使用新的工具来计算大脑内的信息交换,并记录同一个人在清醒状态和深度非快速眼动状态下的脑电图/功能磁共振成像数据他补充说,后一种状态可以说是与正常人类志愿者的意识内容最少相关的状态。

Maquet指出,该团队使用了Benali设计的方法。“这让我们能够衡量整合的层级组织——也就是信息。数据本身,”他继续说,“是在Liège上获得的。同时对睡眠中的志愿者进行脑电图/功能磁共振成像(fMRI)记录并不是那么容易。”此外,他指出,在实践中,他们的发现只是朝着更好地理解意识——以及无意识——迈出的一小步。

“研究结果相当出人意料,因为大脑中交换的信息实际上在睡眠期间增加了。”然而,区域间的交换模式和清醒时是不同的。从本质上讲,睡眠期间,主要是同源大脑区域的小簇内的信息交换增加了,而簇间的交流显著减少了。”因此,他指出,数据支持他们的假设。

Maquet说,这个团队已经确定了他们研究的下一步,他承认功能磁共振成像的信号相当迟缓。“下一步是将这些方法应用到脑电图(EEG)上,后者有更好的时间分辨率。”他还说,也许有可能过渡到在网上建模,在某些实验室中有这种方向尝试。

该团队的方法的一个关键优势是在神经网络分析中依赖于功能聚类,而不是所谓的完全集成。Maquet说:“这是一个大问题。“我们不知道是什么在集群中交换,我没有看到任何可能在人类中回答这个问题的技术。更一般地说,“他补充道,”认为NREM睡眠受突触强度的稳态调节,也许是神经元能量代谢。“他在动物模型中研究了这些假设,他得出结论。


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更多信息: 人类非葡萄眼运动睡眠期间脑活动的分层聚类,PNAS2012年3月26日之前在线出版,DOI:10.1073 / PNAS.111113310

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引用:无梦之夜:非快速眼动睡眠期间的大脑活动(2012年4月9日
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