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Was ist Tagträumen? Teile des Gehirns zeigen schlafähnliche Aktivität, wenn deine Gedanken abschweifen

Image Shutterstock

Unsere Aufmerksamkeit ist eine starke Linse, die es unserem Gehirn ermöglicht, aus dem überwältigenden Informationsfluss, der uns jede Sekunde erreicht, die relevanten Details herauszufiltern.

Wissenschaftler jedoch schätzen Wir verbringen bis zur Hälfte unseres wachen Lebens damit, über etwas anderes nachzudenken als über die anstehende Aufgabe: Unsere Gedanken wandern ab. Dies ist bemerkenswert angesichts der möglichen negativen Folgen, von verminderter Schul- oder Arbeitsleistung bis hin zu tragischen Verkehrsunfällen.

Wir wissen auch, dass Gedankenwanderungen und Aufmerksamkeitsverluste häufiger auftreten, wenn wir unter Schlafmangel leiden, was darauf hindeutet, dass sie auftreten können, wenn die Neuronen in unserem Gehirn beginnen, sich schlafähnlicher zu verhalten. Wir haben die Beziehung zwischen Schlaf und Aufmerksamkeitsverlust in einer neuen Studie getestet, die in . veröffentlicht wurde Nature Communications.

Durch die Überwachung der Gehirnwellen der Menschen mit ihren selbst berichteten Aufmerksamkeitszuständen fanden wir heraus, dass Gedankenwanderungen zu passieren scheinen, wenn Teile des Gehirns einschlafen, während das meiste davon wach bleibt.

Teile des Gehirns können schlafen, während du wach bist

Unsere Aufmerksamkeit nach innen zu lenken kann sehr nützlich sein. Es kann uns auf unsere inneren Gedanken konzentrieren, abstrakte Konzepte manipulieren, Erinnerungen abrufen oder kreative Lösungen entdecken. Aber die ideale Balance zwischen der Konzentration auf die äußere und innere Welt ist schwer zu finden, und unsere Fähigkeit, sich auf eine bestimmte Aufgabe zu konzentrieren, ist überraschend begrenzt.

Wenn wir müde werden, geht unsere Aufmerksamkeitssteuerung fehl. Gleichzeitig beginnt unser Gehirn, lokale Aktivitäten zu zeigen, die dem Schlaf ähneln, während der größte Teil des Gehirns klar wach erscheint. Dieses Phänomen, bekannt als „lokaler Schlaf“, wurde erstmals in schlaflose Tiere und dann in Menschen.

Wir wollten untersuchen, ob lokaler Schlaf auch bei ausgeschlafenen Menschen vorkommt und ob er Aufmerksamkeitsverschiebungen auslösen kann.

Umherirrende Gedanken und leere Gedanken

Haltung
Die Sustained Attention to Response Tasks (SARTs) im Experiment forderten die Teilnehmer auf, sich entweder einen Strom von Gesichtern oder Ziffern anzusehen und eine Taste zu drücken, wenn das Gesicht lächelte oder die Ziffer eine 3 war. Gleichzeitig wurden ihre Gehirnwellen aufgezeichnet und sie wurden in zufälligen Abständen gefragt, ob sie aufpassen. Andrillon et al., Nature Communications (2021), Autor zur Verfügung gestellt

Um den Zusammenhang zwischen Gehirnaktivität und Aufmerksamkeitsverlust besser zu verstehen, haben wir gesunde junge Freiwillige gebeten, eine eher langweilige Aufgabe auszuführen, die kontinuierliche Aufmerksamkeit erfordert. Wie erwartet, verlagerte sich ihre Aufmerksamkeit häufig von der Aufgabe. Und als ihre Aufmerksamkeit nachließ, nahm ihre Leistung ab.

Aber wir wollten auch wissen, was genau ihnen durch den Kopf ging, wenn ihre Aufmerksamkeit nicht auf die Aufgabe gerichtet war. Also unterbrachen wir sie in zufälligen Abständen und fragten sie, woran sie gerade denken.


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Die Teilnehmer konnten angeben, ob sie sich auf die Aufgabe konzentrierten, ob ihr Geist abschweifte (an etwas anderes als die Aufgabe dachte) oder ob ihr Geist leer war (überhaupt nicht nachdenkend).

Parallel dazu haben wir ihre Gehirnaktivität mit einem Elektroenzephalogramm aufgezeichnet, das aus einer Reihe von Sensoren besteht, die am Kopf angebracht sind und die Rhythmen des Gehirns überwachen können. Dank dieser nicht-invasiven Bildgebungstechnik des Gehirns konnten wir während der gesamten Aufgabe im Wachzustand nach Anzeichen von Schlaf suchen.

Insbesondere konzentrierten wir uns auf „Slow Waves“, ein Kennzeichen des Schlafs, bei dem kurze Stille von Neuronen-Ansammlungen einhergeht. Unsere Hypothese war, dass diese Ausfälle der Neuronenaktivität Ausfälle in der Aufmerksamkeit erklären könnten.

Wir fanden heraus, dass lokale langsame Wellen Episoden von Gedankenwanderung und Gedankenlöschung sowie Veränderungen im Verhalten der Teilnehmer während dieser Aufmerksamkeitsverluste vorhersagen konnten.

Wichtig ist, dass die Position der langsamen Wellen unterschieden, ob die Teilnehmer ihre Gedanken wanderten oder auslöschten. Wenn langsame Wellen im vorderen Teil des Gehirns auftraten, neigten die Teilnehmer dazu, impulsiver zu sein und ihre Gedanken abzuschweifen. Wenn langsame Wellen im hinteren Teil des Gehirns auftraten, waren die Teilnehmer träger, verpassten Antworten und waren leer.

Schlafähnliche Gehirnwellen sagen das Versagen der Aufmerksamkeit voraus

Diese Ergebnisse können leicht durch das Konzept des lokalen Schlafs verstanden werden. Wenn schlafähnliche langsame Wellen tatsächlich lokalen Schlafanfällen bei ansonsten wachen Menschen entsprechen, sollte die Wirkung der langsamen Wellen davon abhängen, wo sie im Gehirn auftreten und wie wir festgestellt haben, wie diese Gehirnregionen funktionieren.

Dies deutet darauf hin, dass ein einziges Phänomen – lokale Schlafstörungen während der Wachzeit – eine breite Palette von Aufmerksamkeitsstörungen erklären könnte, von Gedankenwanderung und Impulsivität bis hin zu „Leerwerden“ und Trägheit.

Darüber hinaus legen unsere Ergebnisse nahe, dass lokaler Schlaf ein alltägliches Phänomen darstellen könnte, das uns alle betreffen kann, auch wenn wir nicht besonders unter Schlafmangel leiden. Unsere Teilnehmer gingen einfach ihrer Aufgabe nach. Doch ohne es zu merken, schienen Teile ihres Gehirns während des gesamten Experiments immer wieder offline zu gehen.

Lokale Schlaf- und Aufmerksamkeitsdefizite

Wir untersuchen derzeit, ob dieses Phänomen des lokalen Schlafs bei einigen Personen verstärkt werden könnte. Beispielsweise berichten die meisten Menschen, die an Aufmerksamkeitsdefiziten und/oder Hyperaktivitätsstörungen (ADHS) leiden, auch über Schlafstörungen. Dies kann zu einer Zunahme der lokalen Schlafepisoden während des Tages führen und könnte einen Teil ihrer Aufmerksamkeitsprobleme erklären.

Schließlich bestätigt diese neue Studie erneut, wie Schlaf und Wachheit im menschlichen Gehirn vermischt werden können. Es gibt Parallelen mittels Studien im Schlaf zeigt, wie das Gehirn lokal „aufwachen“ kann, um sensorische Informationen aus der Umgebung zu verarbeiten. Hier zeigen wir das gegenteilige Phänomen und wie Schlafstörungen im Wachzustand unsere Gedanken irgendwohin oder nirgendwo hinschweifen lassen.

Über den Autor

Thomas Andrillon, Chercheur en Neurosciences à l'ICM, Inserm

 

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf das Gespräch

 

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