Articles

Hur brist på sömn påverkar hjärnan

kvinna stänger av väckarklockan

forskare i Kanada har lanserat vad som är inställt på att bli världens största studie av effekterna av brist på sömn på hjärnan.ett team vid Western University, Ontario, vill att människor från hela världen ska anmäla sig online för att göra kognitiva tester.

de speciellt utformade datorspel testa färdigheter som resonemang, språkförståelse och beslutsfattande.

Jag gick med i en grupp frivilliga som testade testerna och fick min hjärna skannad medan jag gjorde dem.

Varför sover vi?

får du tillräckligt med sömn?

Trailblazing

Prof Adrian Owen, en brittisk neuroscientist baserad vid Brain and Mind Institute i London, Ontario, leder studien.

han berättade för mig: ”Vi vet alla hur det känns att inte få tillräckligt med sömn men vi vet väldigt lite om effekterna på hjärnan; vi vill se hur det påverkar kognition, minne och din koncentrationsförmåga.”

laget kommer att samla de kognitiva poängen och se variationerna beroende på hur mycket sömn människor har haft.

allas sömnbehov är olika, men om tillräckligt många människor går med i studien kan det göra det möjligt för forskare att bestämma det genomsnittliga antalet timmar som behövs för optimal hjärnfunktion.

Jag gick med i fyra volontärer som tillbringade natten vid Western University, där vi testade hjärnspelen och kunde visa hur brist på sömn påverkar kognitiv prestanda.

linje
fyra frivilliga för sömnstudie
bildtext volontärerna (medurs uppifrån till vänster): Dr Hooman ganjavi, Sylvie Salewski, Evan Agnew, Cecilia kramar

volontärerna

  • Dr Hooman ganjavi, 42 år. Psykiater som regelbundet är på samtal över natten: ”fyra till fem timmars sömn per natt är typiskt för mig. Jag vet att brist på sömn ökar risken för hjärtsjukdomar och stroke, men som många läkare tillämpar jag det inte på mig.”Sylvie Salewski, 31 år. Mor till två flickor under fem år: ”en god natt är när de väcker mig bara två eller tre gånger; jag kan inte komma ihåg hur det är att sova hela natten ostörd, och jag känner mig ofta otydlig nästa dag.”
  • Evan Agnew, 75 år gammal. Pensionerad natt kontorist. ”Jag har aldrig behövt åtta timmars sömn på en gång, och i min ålder tror jag inte att jag behöver mer än fyra timmar på en gång. Jag kommer att fylla på min sömn under dagen med en tupplur eller två.”
  • Cecilia Kramar, 31 år gammal. Neuroscientist som gör kognitiv forskning med nattliga möss, vilket betyder sena nätter i laboratoriet: ”när jag inte får mycket sömn kan jag inte göra något komplicerat nästa dag, som att läsa ett vetenskapligt papper, eftersom min hjärna inte fungerar bra.”

två hjärnspel som ingår i sömn-och kognitionsstudien
bildtext i dubbelproblem måste du klicka på ordet nedan som matchar färgen på ordet ovan. Odd One Out är så enkelt som det låter, förutom att spelet blir progressivt hårdare

testerna

testerna kan spelas på vilken dator, surfplatta eller smartphone som helst.

Dubbel problem: det här ser enkelt ut men sträcker verkligen den grå substansen. Du måste klicka på ordet nedan som motsvarar färgen där ordet ovan är skrivet. Så, om ordet högst upp är ”blått”, men är färgat i rött, måste du klicka på ordet nedan som är färgat rött, även om det är skrivet som ”blått”. Djävulska.

udda en ut: Detta börjar enkelt men blir alltmer komplicerat när du försöker hitta den ena formen som skiljer sig från de andra.

hjärnspel en del av sömn - och kognitionsstudien
bildtext ytterligare två av hjärnspelen-grammatisk resonemang ser enkelt ut tills uttalandena högst upp är negativa. I fysisk planering klickar du på siffrorna för att flytta dem till rätt position

grammatisk resonemang: är uttalandet om ett diagram sant eller falskt? Låter enkelt, tills du börjar hantera negativa uttalanden.

fysisk planering: detta testar förmågan att planera framåt – liksom alla spel mäter den kognitiva färdigheter vi använder upprepade gånger under dagen.

linje

Hur gjorde vi?

Efter att ha stannat fram till 04: 00 fick vi fyra timmars sömn.

När vi gjorde de kognitiva testerna senare på morgonen gjorde Evan, Cecilia och jag betydligt sämre än vi hade kvällen innan.

Hooman-som är van vid att vara på samtal och svara på patienter-såg inte mycket av ett dopp i hans poäng, medan Sylvie faktiskt förbättrades. Sylvie sa: ”Även om jag känner mig lite otydlig i morse, kanske jag bara har vant mig att fungera på väldigt lite sömn; jag måste vara på så snart mina barn vaknar, så det är normalt för mig.”

Jag har länge vetat att jag inte fungerar bra när sömn berövas, så det var ingen överraskning att mina kognitiva poäng doppade dramatiskt på morgonen.

för att ta reda på vad som kan hända i min hjärna upprepade jag de kognitiva testerna medan jag var inne i en MR-maskin.

jag skannades två gånger-efter en normal natts sömn och sedan efter den sömnberövade natten.

den funktionella MR-skannern kan upptäcka blodflödet i hjärnan – så de områden som arbetar hårdast visar ökade aktivitetsnivåer, visade som orange färgade blobbar.

hjärnskanningar
bildtext skanningen till vänster visar min hjärnaktivitet under kognitiva tester efter en normal natts sömn, jämfört med min sömnberövade hjärna, till höger

jämförelsen mellan skanningarna var stark: efter att ha blivit sömnberövad var min hjärna väl under par-det var mycket mindre på gång där uppe.

Prof Owen gav den vetenskapliga förklaringen: ”Det finns mycket mindre aktivitet i frontal – och parietalloberna-områden vi vet är avgörande för beslutsfattande, problemlösning och minne. ”

Vi vet alla att det är farligt att köra när vi är trötta, eftersom våra reaktionstider är försämrade och vi kan somna vid ratten.

men de mer subtila effekterna av sömnbrist på det dagliga livet är mycket mindre förstådda.

Prof Adrian Owen
bildtext Prof Adrian Owen, av Brain and Mind Institute, Western, leder sömnkognitionstudien

Prof Owen sa till mig: ”det kan vara att sömnbrist har mycket djupgående effekter på beslutsfattandet och kanske borde vi undvika att fatta viktiga beslut som att köpa ett hus eller bestämma om vi ska gifta oss när vi är sömnberövade.”

linje

varför det är viktigt

vi spenderar nästan en tredjedel av våra liv som sover, och det är lika viktigt för vårt välbefinnande som maten vi äter och luften vi andas.

men vår 24-timmars kultur betyder att vi får mindre sömn än någonsin.

förra månaden sa ett papper i Nature Reviews Neuroscience att det var ”anmärkningsvärt liten förståelse” av konsekvenserna på hjärnan av kronisk sömnförlust.

det talade om den ”branta nedgången i sömnvaraktigheten i hela industrialiserade länder” och tillade att mer forskning var brådskande nödvändig.

de som volontär för sömnstudien kan hjälpa till att hitta några av de svar som behövs av både vetenskap och samhälle.

Fergus Walsh testade testerna när han blev mer och mer trött
bildtext Fergus Walsh testade testerna när han blev mer och mer trött

följ Fergus på Twitter