頭條楓林網睡眠不足會嚴重影響我們做出正確決定的能力，並可能帶來災難性的後果。在美國國防部280萬美元贈款的支援下，華盛頓州立大學睡眠與績效研究中心的一個研究小組將開始一項新的為期三年的研究，以瞭解大腦中這種機制的確切運作方式。
該專案由國會指導的醫學研究專案資助，將為制定新的對策奠定基礎，以減少軍事行動和其他全天候、安全關鍵環境中睡眠剝奪的有害認知影響。
睡眠缺失降低認知靈活性
這項研究涉及大腦的一種功能，即認知靈活性，即根據新資訊改變思維的能力。WSU研究小組成員先前的研究發現，認知靈活性尤其受到睡眠剝奪的影響，這比參與決策的大多數其他認知過程影響更大。
他們還發現了一種基因，可以預測睡眠不足的人在需要認知靈活性的任務中表現得有多好。這種基因參與多巴胺的調節，多巴胺是大腦中的一種化學信使，與大腦對注意力的控制有關。它存在於一個被稱為紋狀體的大腦區域，在那裡它的作用與另一個基因交織在一起，該基因調節腺苷，一種使我們感到睏倦的大腦化學物質。
“科學家們已經知道紋狀體參與睡眠剝奪的調節，但他們之前還沒有認識到為什麼紋狀體對認知能力如此重要，”睡眠和表現研究中心主任、埃爾森·弗洛伊德醫學院教授漢斯·範東恩( Hans Van Dongen )說。“根據我們早期的發現，我們懷疑紋狀體——調節多巴胺和腺苷的系統相互作用——會導致睡眠剝奪者的認知靈活性問題。” ”
精確定位大腦過程的實驗
為了驗證這個想法，研究小組將進行人和動物實驗。首先，他們將開發一項任務來測量齧齒動物的認知靈活性。隨後，他們將在大鼠睡眠剝奪實驗中使用該任務。研究人員還將使用光遺傳學，這種技術允許他們用鐳射選擇性地啟用神經元。他們將這樣做來控制紋狀體中神經元的活動，這將使他們能夠看到睡眠剝奪對大鼠認知靈活性的影響發生在哪裡以及如何發生變化。
在人類研究期間，90名健康的成年志願者將在斯波坎大學健康科學校區的睡眠實驗室中各呆三天。經過一夜的正常睡眠後，參與者將在第二天晚上保持清醒，然後是一夜的恢復性睡眠。他們將在第一夜睡眠後完成一項認知靈活性任務，24小時後在睡眠被剝奪的情況下再次完成。在他們的第二次認知測試之前，他們將服用一種在紋狀體內起作用的現有藥物來對抗一般睡眠喪失的影響，例如咖啡因或安慰劑。
“根據他們的基因，我們認為人們對睡眠剝奪的挑戰和服用的藥物會有不同的反應，這將提供有關大腦過程的重要資訊。”範東恩說。
這兩項實驗將共同提供對睡眠缺失如何導致認知靈活性缺陷的關鍵見解，這將為研究人員提供未來藥物開發的目標，以具體解決睡眠缺失導致的認知靈活性障礙。這可能最終有利於在高節奏、安全關鍵環境(如軍事行動、應急、醫療和能源生產)中長時間工作和輪班的任何人。
埃爾森·弗洛伊德醫學院生物醫學系教授兼系主任馬科斯·弗蘭克( Marcos Frank )說:“與人和動物進行平行研究，是表徵睡眠缺失導致的認知缺陷並識別潛在腦過程的有力方法。”。“這一聯合專案將開闢基礎科學和翻譯科學領域，從而產生新的知識並改善人們的生活。” ”
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