令人惊讶的睡眠发现表明我们的大脑缺少短暂的小睡：ScienceAlert

睡眠在大脑中表现为： 缓慢的波浪升起 它以大约每十分之一秒一次的速度穿过表面——至少我们是这么认为的。

一项针对小鼠的新研究表明，我们忽视了与睡眠相关的大脑活动模式，这些模式反映了单个脑细胞的状态，而不是数百万或数十亿个神经元的集体活动。

此外，当使用单线电极测量这些高度局部的亚毫米大脑信号时，研究人员发现哺乳动物大脑的部分区域可能会在短时间内进入睡眠状态，而其他区域则保持广泛的清醒状态。

“作为科学家，我们惊讶地发现，当大脑的其他部分处于清醒状态时，我们大脑的不同部分实际上会进行短暂的小睡。” 他说 该研究的主要作者、加州大学圣克鲁斯分校的生物信息学家 David Hausler 表示：

大约一个世纪以来，整个大脑的电活动模式已被用来定量确定睡眠和清醒之间的差异。 这些脑电波通常通过以下方式检测 脑电图 （脑电图）通过放置在头皮上的电极。

但豪斯勒和他的团队想知道我们如何测量睡眠并将其与清醒区分开来——当在睡眠期间保持清醒的动物的大脑中明显存在一些重叠时，这种技能被称为 单半球慢波睡眠。

在 20 世纪 60 年代，研究人员首先怀疑，然后发现了如何 海豚和其他鲸类动物 它们可以在保持活跃的同时让一半的大脑得到休息，有时会睁开一只眼睛观察捕食者并与群体中的其他人保持联系。

海豹和鸟类也表现出这种休息方式的变化，介于睡眠和清醒之间——这是睡眠和生存之间的明智权衡。

人类也可能暂时表现出不对称的睡眠模式，这让人想起动物身上的睡眠模式，但并不完全相同。

2016年，美国布朗大学的研究人员发现，人们在陌生的地方入睡的第一晚，大脑的左侧会活跃。 对异常声音更加警惕 从右边。 一旦我们习惯了睡眠环境，这种差异就会消失。

神经科学家克里斯托夫·科赫 (Christoph Koch) 表示：“事实证明，人类大脑的睡眠形式没有鸟类和一些哺乳动物的单半球睡眠那么引人注目。” 图书 在 《科学美国人》杂志 当这些结果公布时。

如果小鼠大脑是常态，那么人类清醒和睡眠状态的模糊可能是我们与其他动物共有的神经学特征。

Haussler 和他的团队在几周内收集了 9 只老鼠的数据，这些老鼠的大脑 10 个不同区域植入了薄电极，然后将这些数据输入人工神经网络，该网络学会区分睡眠和清醒状态。

这些记录是从 100 微米（十分之一毫米）的脑组织中采样的，该算法能够根据脑细胞活动中仅持续 10 到 100 毫秒的短暂“信号”可靠地识别睡眠-觉醒周期。

这些“局部”信号表明动物大脑的一部分处于睡眠状态，而其他区域则保持活跃和清醒。 巧合的是，研究人员指出，这种情况发生的时候，老鼠可能会停止移动一瞬间，就好像它“失去了知觉”一样。

“我们能够观察这些神经元放电时的各个时间点，很明显…… [the neurons] “他们正在向不同的状态过渡。” 很明显 圣路易斯华盛顿大学的计算生物学家艾登·施奈德（Aiden Schneider）与加州大学圣克鲁斯分校计算机科学研究生大卫·帕克斯（David Parks）共同领导了这项研究，他说：

“在某些情况下，这些闪光可能仅限于大脑的一个区域，而且可能比这个区域小。”

该团队认为，如果其他研究小组能够注意到这些“小现象”，他们测量睡眠-觉醒状态的新方法可能会揭示有关我们如何睡眠的新秘密。

“他们 [the flickers] “打破你基于一百年文学所期望的规则，” 他说 圣路易斯华盛顿大学的神经科学家基思·亨根 (Keith Hengen)。

该研究发表于 自然神经科学。