MRI帮助解开睡眠之谜

意识状态在深睡眠中的阶段发生显着变化，就像在昏迷或全身麻醉下一样。科学家们长期以来一直认为，但不能确定，睡眠期间的大脑活动下降。大多数关于睡眠的研究是使用脑电图（EEG）进行的，这是一种通过沿着患者头皮放置的电极测量脑活动的方法。然而，Anjali Tarun是EPFL医学图像处理实验室的博士助理，在工程学院中，使用磁共振成像在睡眠期间调查了大脑活动。

该实验室的负责人Dimitri Van De Ville说:“核磁共振扫描通过检测整个脑室结构的血流动力学反应来测量神经活动大脑，从而提供除脑电图外的重要信息。”在这些实验中，塔伦依靠脑电图(EEG)来识别研究参与者何时入睡，并精确定位睡眠的不同阶段。然后她检查核磁共振成像生成空间地图神经活动并确定不同的脑状态。

难以获得数据

唯一的捕获是，在他们睡觉时对参与者进行脑体女不容易。机器是嘈杂的，使参与者难以达到深度睡眠状态。但是，与日内瓦大学索菲施瓦茨教授合作，雷伦可以利用大约30人的同步MRI和EEG数据来利用同步的MRI和脑电图数据。这脑活动研究人员在受试者睡在核磁共振成像仪中，记录了近两个小时的数据。“两个小时是一个相对较长的时间，这意味着我们能够获得一组罕见的、可靠的数据，”塔伦说。“磁共振成像是在病人进行认知任务时进行的，通常持续大约10到30分钟。”

睡眠时的大脑活动

在检查后，分析和比较所有数据，发现什么是惊人的。“我们计算出在睡眠阶段的各个阶段的不同部位组成的网络组成的网络中的速度正常，”她说。“我们发现在睡眠的光阶段 - 即在你睡着的时候，当你进入深度睡眠状态时，大脑活动会降低。但是大脑的不同部分之间的沟通变得更加动态。我们认为这是由于在此阶段期间脑状态的不稳定性。“

Van De Ville补充道:“真正让我们惊讶的是由此产生的悖论。在从浅睡眠到深睡眠的过渡阶段，局部大脑活动增加，相互作用减少。这表明大脑网络无法同步。”

默认模式网络和小脑的作用

意识通常与神经网络相关联，这些网络可能与我们的内省过程，集体记忆和自发思想相关联。“我们看到前部和后部区域之间的网络崩溃了，随着睡眠深度的增加，这变得越来越明显，”Van de Ville说。在小脑中也观察到神经网络中的类似崩溃，通常与电机控制相关联。“

目前，科学家们不知道这是为什么会发生这种情况。但他们的发现是朝着睡眠期间更好地理解意识状态的第一步。“我们的研究结果表明，意识是不同脑区之间相互作用的结果，而不是在局部大脑活动中，”Tarun说。“通过研究我们的意识状态在睡眠的不同阶段，以及大脑网络活动方面的意思，我们可以更好地理解和占据各种脑功能，这些脑功能为人类。”

---

---