图片来源:AI生成
【科普园地】
或许不少人都对这样的经历感同身受:睡觉时,窗外汽车驶过、家人聊天,甚至打雷的声音都无法把你叫醒,但手机闹钟一响,或者婴儿的一声啼哭,却能迅速把你从睡梦中叫醒。
这看似矛盾的现象,背后隐藏着大脑在睡眠状态下独特的信息处理机制。瑞士洛桑大学和日内瓦大学的科学家最近发现,快速眼动睡眠时,大脑并没有与外界完全“断联”,而是在重新调配不同信息的处理优先级,对哪些信号值得关注、哪些信号可以暂时忽略进行筛选。
大脑为什么能在“屏蔽干扰”和“保持警觉”之间找到平衡?为了揭示这一谜团,科学家招募了25名志愿者,让他们在实验室里度过两个完整的睡眠之夜,并利用脑电图技术记录大脑的电活动。他们特别关注快速眼动睡眠,也就是人做梦最活跃的阶段。在这一阶段,大脑神经活动十分活跃,甚至与清醒状态有些相似,但人对外界刺激的敏感性却明显降低。
不过,快速眼动睡眠并不是一种恒定状态,而是在两个阶段之间不断交替,即强直性快速眼动睡眠和相位性快速眼动睡眠。其中,相位性快速眼动睡眠阶段会出现典型的快速眼球运动,同时,该阶段还伴随着短暂的肌肉抽搐,以及更加不稳定的心率和呼吸节律。
在对外界的“钝感”上,这两个阶段也存在明显的梯度,从清醒状态进入强直性快速眼动,再到位相性快速眼动,大脑对外部刺激的敏感性会越来越低。科学家正是抓住了这个天然的渐进过程,比较大脑如何处理来自外界和身体内部的信息。
结果很清楚,随着睡眠从强直性快速眼动进入相位性快速眼动,大脑对声音的反应越来越微弱,但对心跳信号的回应却反而在增强。这表明,睡眠中的大脑并不是简单关闭所有感觉通道,而是在重新分配感知资源。科学家指出,这并非大脑对所有刺激“一视同仁”地抑制,而是将“倾听”的对象从外部环境转向了身体内部。
这种感觉信息处理方式的重新平衡,可能是睡眠状态下大脑维持身体监测能力的重要机制。它既避免人体因无关刺激频繁醒来,又保证重要的生理变化能被及时感知。
从演化角度看,这套机制也具有合理性。睡眠中的个体不需要对环境中的每一丝风吹草动都作出反应,但心脏是否正常跳动、身体内部是否出现异常,这些信息却一刻也不能被完全忽略。大脑在睡眠中减少对外界的关注,同时加强对身体状态的监测,正是长期演化形成的一种精细平衡。
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【科普园地】
或许不少人都对这样的经历感同身受:睡觉时,窗外汽车驶过、家人聊天,甚至打雷的声音都无法把你叫醒,但手机闹钟一响,或者婴儿的一声啼哭,却能迅速把你从睡梦中叫醒。
这看似矛盾的现象,背后隐藏着大脑在睡眠状态下独特的信息处理机制。瑞士洛桑大学和日内瓦大学的科学家最近发现,快速眼动睡眠时,大脑并没有与外界完全“断联”,而是在重新调配不同信息的处理优先级,对哪些信号值得关注、哪些信号可以暂时忽略进行筛选。
大脑为什么能在“屏蔽干扰”和“保持警觉”之间找到平衡?为了揭示这一谜团,科学家招募了25名志愿者,让他们在实验室里度过两个完整的睡眠之夜,并利用脑电图技术记录大脑的电活动。他们特别关注快速眼动睡眠,也就是人做梦最活跃的阶段。在这一阶段,大脑神经活动十分活跃,甚至与清醒状态有些相似,但人对外界刺激的敏感性却明显降低。
不过,快速眼动睡眠并不是一种恒定状态,而是在两个阶段之间不断交替,即强直性快速眼动睡眠和相位性快速眼动睡眠。其中,相位性快速眼动睡眠阶段会出现典型的快速眼球运动,同时,该阶段还伴随着短暂的肌肉抽搐,以及更加不稳定的心率和呼吸节律。
在对外界的“钝感”上,这两个阶段也存在明显的梯度,从清醒状态进入强直性快速眼动,再到位相性快速眼动,大脑对外部刺激的敏感性会越来越低。科学家正是抓住了这个天然的渐进过程,比较大脑如何处理来自外界和身体内部的信息。
结果很清楚,随着睡眠从强直性快速眼动进入相位性快速眼动,大脑对声音的反应越来越微弱,但对心跳信号的回应却反而在增强。这表明,睡眠中的大脑并不是简单关闭所有感觉通道,而是在重新分配感知资源。科学家指出,这并非大脑对所有刺激“一视同仁”地抑制,而是将“倾听”的对象从外部环境转向了身体内部。
这种感觉信息处理方式的重新平衡,可能是睡眠状态下大脑维持身体监测能力的重要机制。它既避免人体因无关刺激频繁醒来,又保证重要的生理变化能被及时感知。
从演化角度看,这套机制也具有合理性。睡眠中的个体不需要对环境中的每一丝风吹草动都作出反应,但心脏是否正常跳动、身体内部是否出现异常,这些信息却一刻也不能被完全忽略。大脑在睡眠中减少对外界的关注,同时加强对身体状态的监测,正是长期演化形成的一种精细平衡。
记者3月18日从安徽明天氢能科技股份有限公司(以下简称明天氢能)获悉,国家电网近日向明天氢能及董事长王朝云分别授予科学技术进步奖一等奖,获奖项目为“大规模氢电一体化站关键技术、核心装备及 患者只需吸入特制的“氙气”,3.5秒后一幅人体肺部磁共振3D影像就呈现出来。影像中,气体可抵达肺部的位置清晰可见,患者的肺部微结构、气体交换功能情况等一目了然。日前,中国科学院精密测量科学 美国《新闻周刊》网站2月4日刊登题为《人工智能可能会在数十年内解开人体的秘密》的文章,作者是亚历克斯·菲利普斯,内容编译如下:一位医生(同时也是一本关于新兴技术在医疗领域应用的新 玻璃,是我们日常生活中常见且应用非常广泛的一种材料,如外墙、窗户、杯子、灯饰……但玻璃的应用远不止于此。2024年3月22日14时,由中国下一代教育基金会与中国平安共同主办、科技 记者3月21日获悉,商汤科技与遥感数据平台吉林一号网、四维地球、星图地球等展开合作,此举标志着“SenseEarth智能遥感云”平台数据源全面升级,将为行业用户提供更完善、精准的一体化的高分辨率 美国和法国的科学家联合团队借助新的3D打印技术,开发出一种多层人造皮肤,只需18天即可长成。这种仿真皮肤可用于提升护肤品测试效率,并催生更好的皮肤治疗方法。相关研究发表于新一期《先进功能 。本文链接:大脑在睡眠中悄悄切换“收听模式”http://www.sushuapos.com/show-2-17075-0.html
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