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起床困难?原来与大脑睡醒的方式有关

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原文作者:Katie Kavanagh

醒来时的特定脑活动模式与睡醒后不易昏沉有关,这种昏沉状态也称“睡眠惯性”。

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大脑醒来时的电活动关系到清醒后的昏沉程度。来源:Getty

你的大脑如何从睡梦中醒过来?一项对1000次睡醒过程的研究精确揭示了,大脑在向警觉状态过渡时是如何自我振作的[1]——该研究或有助于管理“睡眠惯性”(sleep inertia),睡眠惯性是指许多人在按下闹铃那一刻时会感到昏昏沉沉。

记录显示,从多梦的睡眠阶段醒过来的人,最先唤醒的脑区是与执行功能和决策相关的脑区,位于头的前部。接下来,觉醒波会扩散到头的后部,最后在视觉相关区域结束。

研究结果或改变我们对“睡醒”的看法,未参与该研究的科罗拉多大学博尔德分校的神经科学家Rachel Rowe说。研究结果指出,入睡和醒来并不是简单的反向过程,醒来其实是从大脑前部到后部的有序激活过程,而入睡过程的连贯性似乎更低,更渐进。

睡着大脑的特征

头皮上传感器的记录显示,完全清醒的大脑表现出一种典型的电活动模式——像一条由小型峰谷紧密排列成的锯齿状线。虽然快速眼动(REM,会出现生动梦境)睡眠阶段的模式与此类似,但该阶段的特征是缺少骨骼-肌肉运动。这些峰在大部分非REM睡眠阶段更高,非REM阶段覆盖了从轻度睡眠到深度睡眠。

科学家已知这种“睡醒”特征会在不同时间出现在不同脑区,但普通成像技术无法以精确的时间尺度来探索这些模式。

为了增进对睡醒状态的理解,荷兰神经科学研究所的神经科学家Francesca Siclari和她的同事研究了20人的睡醒过程。每位受试者的脑活动用他们头皮上的256个传感器进行记录。有些苏醒是自发的,有些则是被闹铃震醒的。

这些传感器让团队能以逐秒尺度分析脑活动。他们随后利用数学算法和建模,重建了该活动在大脑表面的发生位置。

按下闹铃

该团队发现,当一个人从REM睡眠中醒来时,这种神经睡醒特征会从前部扩散到后部。但是,在非REM睡眠期间,这种模式会首先出现在大脑深部的中央“热点”区,随后再以REM睡眠中看到的从前至后模式进行传播。这种差异或许解释了:为何从REM睡眠醒来时比从非REM睡眠醒来时会让人感到更困,Rowe说,但目前并不清楚为何该模式会产生这种效应。

“令人惊讶的是,这种模式在每次醒来时保持一致,以及它与主观测量值的关系”,包括睡眠阶段和醒来的方式,Siclari说。

Siclari希望该研究能用于解决失眠等睡眠障碍。她说:“了解正常醒来时的脑活动特征,就能拿来与这些不正常的醒进行比较。”Rowe也认同结果或能帮助有睡眠困难的人。她说:“一个人醒来的方式可能会出现问题,而不是入睡方式”。进一步了解醒来的大脑或能开辟全新的治疗方式,她说道。

参考文献:

  1.  Stephan, A. M., Cataldi, J., Singh Virk, A. & Siclari, F. Curr. Biol. https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.06.064 (2025).

原文以How the brain wakes up from sleep — and produces that morning feeling标题发表在2025年7月17日《自然》的新闻版块上

© nature

Doi:10.1038/d41586-025-02225-2

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