Tagträumen und Gedankenausblendung im Gehirn

Gehirnaktivität: Vorhersage von Aufmerksamkeitsdefiziten mit schlafähnlichen langsamen Wellen

01.07.2021 Das Auftreten von „langsamen Wellen“ (slow waves), einem Muster neuronaler Aktivität, das üblicherweise mit dem Übergang zum Schlaf in Verbindung gebracht wird, könnte vorhersagen, ob jemand tagträumt oder ‚gedankenlos‘ ist, und wie er/sie auf die Umgebung reagiert wird. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie legt nahe, dass diese neuronale Aktivität für das Verständnis verschiedener Bewusstseinszustände wichtig sein könnte.

Aufmerksamkeitsaussetzer

Aufmerksamkeitsaussetzer können auftreten, wenn wir wach sind, und werden mit dem Umherschweifen der Gedanken (Tagträumen) oder dem Ausblenden der Gedanken (Mind Blanking), bei dem der Bewusstseinsstrom zum Stillstand kommt, in Verbindung gebracht.

Da diese Aufmerksamkeitsaussetzer häufiger auftreten, wenn Menschen müde sind, könnten sie mit einem neuronalen Phänomen verbunden sein, das als „lokaler Schlaf“ bezeichnet wird, bei dem bestimmte Hirnregionen Anzeichen eines Slow-Wave-Schlafs zeigen, während der Rest des Gehirns wach ist. Dieser Zusammenhang wurde bereits bei Menschen mit Schlafentzug gezeigt, aber nicht bei ausgeruhten Menschen.

Thomas Andrillon und Kollegen zeichneten die elektrische Aktivität des gesamten Gehirns mit Elektroenzephalographie bei 26 gut ausgeruhten Erwachsenen auf, während sie eine Aufgabe zur anhaltenden Aufmerksamkeit ausführten, wobei sie sich auf Bilder von Gesichtern oder Zahlen für durchschnittlich 1,7 Stunden konzentrierten.

Die Studie

Sie sollten als Reaktion auf bestimmte Gesichtsausdrücke oder Ziffern einen Knopf drücken, um ihre Konzentration aufrechtzuerhalten. Die Teilnehmer wurden zu zufälligen Zeitpunkten alle 30 bis 70 Sekunden unterbrochen und sollten, ihren mentalen Zustand als aufgabenfokussiert, gedankenabschweifend oder gedankenausblendend sowie den Grad der Schläfrigkeit angeben. Dies wurde zusammen mit der Pupillengröße und der Aufgabenleistung erfasst.

Die Autoren fanden heraus, dass langsame Wellen in frontalen Hirnarealen Tagträumen und impulsivem Verhalten vorausgingen, wohingegen, wenn die Slow-Wave-Aktivität in weiter hinten im Gehirn gelegenen Regionen wie dem Parietallappen auftrat, Gedankenausblendung und langsame Reaktionsfähigkeit folgten. Die Autoren vermuten, dass eine gemeinsame neuronale Signatur, die in verschiedenen Hirnregionen auftritt, verschiedenen Bewusstseinszuständen vorausgeht.

Obwohl die hier identifizierten langsamen Wellen denen, die während des Schlafs auftreten, sehr ähnlich sind, merken die Autoren an, dass andere Techniken benötigt werden, wie z. B. intrakranielle Aufzeichnungen, um zu überprüfen, ob sie gemeinsame zugrundeliegende Mechanismen haben.

© psylex.de – Quellenangabe: Andrillon, T., Burns, A., Mackay, T. et al. Predicting lapses of attention with sleep-like slow waves. Nat Commun 12, 3657 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-23890-7

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