Schlafmanagement: Methoden zur direkten Auswirkung auf die Gehirnaktivität

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Jeden Freitag in der zweiten vollen Märzwoche feiert die Weltschlaforganisation den Weltschlaftag im Rahmen eines Projekts der Weltgesundheitsorganisation zu Schlaf und Gesundheit. Heute hat Morpheus selbst befohlen, eine Zeit einzurichten, in der der Körper Erinnerungen verarbeitet, Träume verdreht, das Gehirn „spült“ und andere nützliche Dinge tut.

Es gibt Menschen auf der Welt, die nur 4-5 Stunden Schlaf brauchen, aber es gibt nur sehr wenige. Der größte Teil der Reduzierung des Nachtregimes droht mit Zerstörung und Tod. Die Schlafdauer ist von großer Bedeutung, da sie nicht nur einen Teil des Tages einnimmt, sondern ein Drittel des Lebens "frisst"! Kann die Effizienz verbessert werden, wenn die Dauer nicht verkürzt werden kann? Es stellt sich ja heraus. Es gibt Möglichkeiten, das Gehirn in einem Traum zu regulieren, um seine Produktivität ohne Nebenwirkungen zu steigern.

Bodenlose Traumgrube

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Die viszerale Theorie des Schlafes (PTS) besagt, dass wir Schlaf brauchen, damit die Organe die notwendige „Rechenleistung“ für ihre eigene Anpassung erhalten. Laut PTS leidet das Gehirn praktisch nicht an Schlafentzug, aber die inneren Organe beginnen zu versagen, da Schlaf für das sequentielle Debuggen aller Teile unseres Körpers benötigt wird. Neuere Studien zeigen jedoch, dass das Gehirn wie jedes andere Organ auch an Schlafstörungen leidet - Schlafmangel beeinträchtigt nicht nur die kognitiven Funktionen einer Person, sondern kann auch zu irreversiblen Schäden und zur Zerstörung von Neuronen führen.

Eines Tages können Sie einfach nicht mehr am Wochenende schlafen. Einige Studien mit Menschen haben gezeigt, dass die Konzentration der Aufmerksamkeit und andere kognitive Funktionen auch nach drei Tagen nicht vollständig wiederhergestellt werden können. In diesem Zusammenhang stellen sich Fragen, wie die Theorie des "kleinen, aber richtigen Schlafens" funktioniert und wie das Maß für diese Richtigkeit bestimmt werden kann. Wenn andererseits eine Verkürzung der Schlafzeit zu dramatisch negativen Folgen führt, sollten andere Methoden zur Anpassung des Schlafes untersucht werden.

Elektrische Stimulation des Gehirns

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Dr. Rudolfo Llinas, einer der Begründer der Neurologie, schlug in seinem Bericht „Bewusstsein und kohärente Gehirnaktivität“ ein Bewusstseinsmodell vor, das auf der Synchronisation neuronaler Aktivität basiert. Er schlug vor, dass die kohärente elektrische Aktivität eines Teils der neuronalen Struktur des Gehirns die notwendigen Bedingungen für das Erscheinen visueller Bilder im Geist schafft. Dies geschieht auch dann, wenn die empfindlichen Enden der Neuronen beispielsweise in Träumen nicht funktionieren. Es stellte sich heraus, dass Schwingungen mit einer Frequenz von 40 Hz die Impulse von Neuronen synchronisieren können, die auf verschiedene Aspekte des wahrgenommenen Bildes reagieren.

Die deutsche Forscherin Ursula Voss, ihre Neurophysiologen an der Goethe-Universität in Frankfurt und die Harvard Medical School in Boston untersuchten 27 Freiwillige . Wissenschaftler wollten die primäre Frage beantworten: Hochfrequenzaktivität (ca. 40 Hz) im Gammabereich führt zu klaren Träumen oder umgekehrt. Sie stimulierten das Testgehirn im Schlaf mit einem schwachen elektrischen Strom unterschiedlicher Frequenzen (von 2 bis 100 Hz), dh in allen Frequenzbereichen, in denen das Gehirn selbst arbeitet.

Wie sich herausstellte, verletzt eine Stimulation mit einer Frequenz von 40 Hz, bei der das Gehirn „arbeitet“, nicht die üblichen Anzeichen des REM-Schlafes, sondern führt dazu, dass das Gehirn selbst beginnt, hochfrequente Gammawellen (37–43 Hz) zu erzeugen. Wissenschaftler glauben, dass Neuronen unter solchen Bedingungen beginnen, bei einer bestimmten Frequenz synchron elektrische Impulse abzugeben.
Die Stimulation bei 40 Hz ließ die Freiwilligen träumen, die sie kontrollieren konnten.

[Wenn Sie Angst haben, dass ein Strom durch das Gehirn fließt, denken Sie an ein anderes Phänomen, das mit der elektrischen Stimulation im Schlaf verbunden ist. Die Elektrotherapie ist eine Methode zur Behandlung des menschlichen Zentralnervensystems mit einem gepulsten Strom niedriger Frequenz (1–150 Hz), geringer Leistung (bis zu 10 mA) und einer Spannung von bis zu 80 V im Schlaf. Es verbessert die Durchblutung, erhöht das winzige Atemvolumen, stimuliert Redoxprozesse und reduziert die Schmerzempfindlichkeit. Darüber hinaus führt dies nicht zu einer Verringerung des Gedächtnisses und der Intelligenz.]

Die Vorteile klarer Träume

Beginnen wir mit der Hauptsache: nicht bewiesen. In luziden Träumen (OS) können Sie "spielen", die Überreste von Träumen können zu einer Hilfe für kreative Aktivitäten werden ... oder auch nicht. Diese Tatsache stört jedoch nicht die Schöpfer zahlreicher Startups, die die Arbeit des Schlafes stören, und berücksichtigt nicht, wie wichtig die Prozesse abwechselnder Schlafphasen für das Gehirn sind.

Ein Betriebssystem ist eine nicht dokumentierte Funktion mit unvorhersehbaren verzögerten Effekten. Dies ist Unterhaltung, die bei längerer Aktivität die Barriere zwischen Schlaf und Realität ernsthaft verwischen kann. Trotzdem ist es auf "kurzen Strecken" sinnvoll, sich auf das Betriebssystem einzulassen. Sie können zur Behandlung von Phobien, aggressiven Erkrankungen, Depressionen und anderen Problemen eingesetzt werden. Wenn Sie schlafen und in diesem Moment feststellen, dass Sie schlafen, können Sie mit jedem Albtraum fertig werden.

Betriebssystem-Anrufgeräte

Ein Traum, in dem Sie verstehen, dass Sie schlafen, heißt klar. Von dort bis zum Betriebssystem - es gibt viele Methoden, die alle leicht zugänglich sind und die wir nicht im Detail betrachten werden. Sie erfordern Aufmerksamkeit, Konzentration, Motivation und Disposition, um Ergebnisse zu erzielen. Für diejenigen, die nicht bereit sind, Zeit unabhängig zu verbringen, um ein Ergebnis zu erzielen, gibt es eine große Anzahl von vorgefertigten Geräten auf der Welt, die den Eintritt in einen kontrollierten Traum erleichtern.

Startup Arenar hat eine Spendenaktion für das iBand + -Gadget gestartet, die aus Kissenlautsprechern, einer mobilen App und einem Verband mit Enzephalographieelektroden und augengerichteten LEDs besteht. Infolgedessen haben sie 1289% des angeforderten Betrags gesammelt und versprechen, die Lieferung im September 2017 zu beginnen.

Warum hat Ihnen das Produkt so gut gefallen? Die Elektroden erfassen einen bestimmten Moment, zu dem die REM-Schlafphase beginnt. Danach liefern die LEDs zusammen mit den Lautsprechern schwache audiovisuelle Signale. Der Schläfer empfindet diese Signale als Anomalie in einem Traum, erkennt seinen Zustand und übernimmt die Kontrolle darüber, was (theoretisch) geschieht. Die mit den Elektroden für das EGG gekoppelten LEDs fungieren auch als „intelligenter Wecker“, der den am besten geeigneten Moment des Schlafzyklus auswählt, um eine Person durch Nachahmung des Sonnenlichts zu wecken.

Aber nicht alles ist so rosig, wie es in der Werbung aussieht. Ein ähnliches Produkt wird seit vielen Jahren in der Ukraine entwickelt. Das Luciding-Gerät besteht aus einem dünnen Verband aus hypoallergenem Stoff, auf dessen Innenseite sich vier Sensorelektroden befinden: Zwei Sensoren berühren die Stirn und zwei weitere befinden sich hinter den Ohren. EEG Luciding bestimmt den Beginn des REM-Schlafes. In diesem Moment sendet das Gerät ein 30-Sekunden-Signal mit einer Frequenz von 40 Hz, um einen Traum zu verwirklichen.

Nach der Entwicklung zahlreicher Prototypen gelang es dem Unternehmen nicht, ein stabiles Gerät zu entwickeln, das das Eintauchen in klare Träume garantiert. In der Weltpraxis ist dies kein Präzedenzfall - das gefälschte Gerät Luci, das für die Verwaltung von Träumen entwickelt wurde, brachte bei Kickstarter 363.000 US-Dollar ein , erschien den Nutzern jedoch nie.

Im Gegensatz zur elektrischen Stimulation finden Geräte, die auf Lichteinwirkung basieren, mehr Raum für Anwendungen. IWinks Aurora verfügt über herkömmliche Sensoren zur Überwachung des Elektroenzephalogramms und Elektrookulogramms (Augenbewegungen) sowie über einen Beschleunigungsmesser, der für die Überwachung der Körperbewegung verantwortlich ist. Das Gadget kann die Phase des REM-Schlafes verfolgen und mithilfe des LED-Signals den Benutzer darüber informieren, dass er gerade schläft.

Gadgets für klare Träume erscheinen weiterhin, sie sind in Russland.

Zirkadiane Rhythmen neu programmieren

Durch die Exposition gegenüber zirkadianen Rhythmen (der biologischen Uhr des Körpers) können Sie eine Reihe von Störungen behandeln: von Schlafstörungen bis hin zu Verhaltens-, kognitiven und metabolischen Anomalien, die normalerweise mit Stress, einer Änderung des Arbeitsmodus, nächtlicher Lichtexposition und auch mit neuropsychiatrischen Erkrankungen wie Depressionen und Erkrankungen verbunden sind Autismus.

Alle Lebewesen auf der Erde erfahren die Auswirkungen eines 24-Stunden-Zyklus von Licht und Dunkelheit. Lebende Organismen haben sich an die tägliche Rotation der Erde angepasst und biologische Rhythmen entwickelt, die sich nach etwa 24 Stunden wiederholen. Diese zirkadianen Rhythmen werden endogen (im Körper) erzeugt.

Die biologische Uhr wird durch die Phosphorylierung von Proteinen im Gehirn "zurückgesetzt" - dieser Prozess beginnt unter dem Einfluss von Licht. Tatsächlich stimuliert Licht die Synthese spezifischer Proteine, die eine Schlüsselrolle bei der Synchronisation des Rhythmus einer biologischen Uhr mit den täglichen Umweltzyklen spielen.

Untersuchungen an der Stanford University haben gezeigt, dass blinkende Lichter einen Körper dazu bringen können, zu glauben, dass er sich in einer anderen Zeitzone befindet. Laut Mail Online kann die Körperuhr aufgrund der Lichttherapie auf zwei Stunden pro Tag eingestellt werden.
Eine Erhöhung des Beleuchtungsniveaus trägt somit dazu bei, die Schläfrigkeit zu verringern und die Nebenwirkungen einer saisonalen affektiven Störung teilweise zu mildern. Die Belichtung hilft auch dabei, den negativen Auswirkungen der Verwendung eines Computers spät in der Nacht entgegenzuwirken.

Rhythmen als Idee für ein Unternehmen setzen

Basierend auf Untersuchungen der Flinders University (Australien) hat das Thim-Startup einen gleichnamigen Tracker entwickelt, der den Schlafmodus des Benutzers für eine Woche an eine bestimmte Last anpasst. Kickstarter führt eine Spendenaktion durch, um ein komplettes Gerät in Form eines Fingerrings zu erstellen.

Thim wird auf einen Finger gelegt und weckt Sie mit sanften Vibrationen eine Stunde lang alle drei Minuten auf. Dieser Vorgang wird als leichte Schlafunterbrechung bezeichnet und ermöglicht es dem Benutzer nicht, vollständig aufzuwachen. Laut den Entwicklern kann eine Person in nur einer Stunde Schlafunterbrechung pro Tag in fünf aufeinanderfolgenden Nächten ihr Schlafschema an jede erforderliche Belastung anpassen.

Rise Science , ein Buy-by-Start-Startup aus Chicago, bietet Colleges und Profisportlern ein personalisiertes Schlaf-Coaching an, damit die Spieler besser schlafen und bessere Leistungen erbringen können. Das Unternehmen erstellt für jeden Spieler einen individuellen Schlafplan und sendet ihm automatische Nachrichten, wenn es Zeit ist, ins Bett zu gehen.

Im Jahr 2013 führten sie umfangreiche Untersuchungen zum Einfluss des Schlafes auf die sportliche Leistung durch. Unter Berücksichtigung des Trainingsplans, des Alters und der genetischen Eigenschaften der Spieler ermittelten sie die richtige Schlafmenge für 20 Freiwillige. Dann machten sie einen Kalender und verordneten jedem Spieler buchstäblich einen individuell optimalen Zeitpunkt zum Einschlafen / Aufwachen, basierend auf der Genetik. Einige Spieler brauchten siebeneinhalb Stunden Schlaf, andere sieben Stunden und fünfzig Minuten.

Nach 8 Wochen des Experiments konnte festgestellt werden, dass Spieler, die nach ihren Schlafplänen leben, am Tag des Spiels schneller auf dem Spielfeld laufen.

4.20: Mehrphasenschlaf

Beliebte Schlafmuster: In den Diagrammen sehen Sie die Bruchteile der Wach- und Schlafphasen

Zu allen Zeiten gab es berühmte Leute, die erfolgreich einen gemeinsamen Traum nutzten (und allen empfohlen wurden). Schlafen Sie nach der Arbeit, während der Arbeit, beim Abendessen, schlafen Sie nachts doppelt, schlafen Sie jede Stunde zehn Minuten lang - es wurden viele Möglichkeiten erfunden. Fans der Methode behaupten, dass die Weigerung einer Person, langsam zu schlafen, keine negativen Folgen für den Körper hat, aber gleichzeitig viel Zeit spart.

Wenn eine Person mit einem Schlafdefizit konfrontiert ist, werden die langsamen Phasen ausgeschlossen, aber in Zukunft werden sie kompensiert - das Gehirn wird ausschlafen, wenn es erlaubt ist (die Konsequenzen dieses Ansatzes sind möglicherweise nicht die ermutigendsten). Änderungen im Verhältnis der Schlafphasen werden für kurze Zeiträume kompensiert, können aber bei längeren Experimenten zu einer Erschöpfung des Nervensystems führen.

Wissenschaftliche Studien zur Auswirkung des Mehrphasenschlafes auf die menschliche Gesundheit auf lange Sicht (ein Jahr oder länger) werden nicht vorgelegt. Der Grund liegt wahrscheinlich in der Tatsache, dass es äußerst schwierig ist, die Zeitpläne des mehrphasigen Schlafes mit der Wirkungsweise anderer Menschen in der Gesellschaft zu koordinieren. Unter extremen Bedingungen kann ein Nickerchen von 10 bis 20 Minuten während des Tages in regelmäßigen Abständen dazu beitragen, einige der Symptome von Schlafmangel zu lindern.

Der Mangel an wissenschaftlichen Experimenten hält Startups und Enthusiasten nicht auf. Sie entwickelten eine mehrphasige NeuroOn- Schlafmaske, die Gehirnwellen, Augapfelbewegungen während des Schlafes und Veränderungen der Muskelspannung überwacht. Die Maske weckt eine Person in dem Moment, in dem sie das Stadium des REM-Schlafes abgeschlossen hat. NeuroOn verfügt über eingebaute LEDs und Motoren für sanfte Vibrationen, die den Besitzer wecken.

Die Neuroon-Maske wurde 2014 vorbestellt, die endgültige Version des Produkts erschien jedoch erst nach mehr als zwei Jahren. Im Gegensatz zu anderen Produkten dieser Klasse hat es eine ungewöhnliche Eigenschaft für Reisende. Die Anwendung erstellt ein personalisiertes Schlafanpassungsprogramm, bei dem die Maske eine Reihe von Lichtblitzen erzeugt, die Produktion von Melatonin im Körper manipulieren und den Tagesrhythmus neu programmieren.

Soundeffekt

Selbst im Schlaf nimmt das Gehirn weiterhin Geräusche auf und verarbeitet sie. Fremdgeräusche können dazu führen, dass Sie aufwachen, sich bewegen, im Bett herumwerfen und sich umdrehen, zwischen den Schlafphasen wechseln oder sogar Ihre Herzfrequenz und Ihren Blutdruck ändern - und Sie werden sich beim Aufwachen an nichts davon erinnern. Wie Geräusche den Schlaf beeinflussen, hängt vom Schlafstadium, der Nachtzeit und sogar von Ihrer individuellen Wahrnehmung ab.

Basierend auf diesen Daten wurden mehrere Geräte erstellt, deren Leistung experimentell bewertet wurde. Folgende Studien wurden durchgeführt: Auf der Stirn und um die Ohren wurden Sensoren installiert, die den Schlafzustand einer Person durch Messung der Gehirnwellen überwachten. Als die Sensoren den Beginn des Tiefschlafes erkannten, wurde am Kopfende des Bettes ein rosa Rauschen eingeschaltet, wodurch es möglich war, das Gehirn effektiver in das Stadium des schnellen Schlafes zu „übersetzen“.

Wie Klang unsere Fähigkeiten in einem Traum beeinflusst

Wissenschaftliche Studien zeigen, dass Geräusche wie das Rumpeln von Wellen, die gegen ein Ufer schlagen, den Menschen helfen, sich an das zu erinnern, was sie am Tag zuvor gelernt haben. Im menschlichen Gehirn werden einzelne Netzwerke von Neuronen häufig zusammen aktiviert. Die kollektive Zunahme und Abnahme der Aktivität von Neuronennetzwerken verursacht die Schwankungen, die wir im EEG sehen. Zu verschiedenen Zeiten schwingt das Gehirn mit verschiedenen Frequenzen. Während des Schlafes erzeugt das Gehirn langsame Schwingungen <1 Hz - daher der Begriff "langsamer Schlaf" - und diese Schwingungen werden als wichtig für die Festigung von Erinnerungen angesehen.

Wissenschaftler der Universität Tübingen haben vorgeschlagen, das Gedächtnis durch auditive Stimulation zu verbessern, die langsame Schwankungen verursacht. Die Studie wurde an 11 Freiwilligen durchgeführt, die unmittelbar vor dem Schlafengehen Wortassoziationen untersuchten. Ihre Kenntnis der gelernten Wörter wurde zuerst vor dem Schlafengehen und dann am nächsten Tag erneut überprüft. Während die Probanden schliefen, wurden sie auf kurze Fragmente von rosa Rauschen gedreht . Diese "Stücke" von rosa Rauschen waren auf die "langsamen" Schwingungen des Gehirns einer schlafenden Person beschränkt.

Infolgedessen konnte festgestellt werden, dass sich die Menschen nach der Exposition gegenüber rosa Rauschen in einem Traum an doppelt so viele Wortassoziationen erinnern konnten wie ohne Stimulation. Wenn das Experiment mit einem rosa Rauschen wiederholt wurde, das nicht mit den natürlichen langsamen Schwankungen der Gehirnwellen synchronisiert war, wurde keine Verbesserung des Gedächtnisses festgestellt.

Weißes Rauschen und Stille

Neben Rosa wirkt sich auch weißes Rauschen auf den Schlaf aus. Es blockiert andere variable Geräusche und liefert konstante, beruhigende Geräusche, die Ihnen beim Einschlafen helfen. Tatsächlich werden alle Geräusche, die einer Person vertraut sind, zu einem Analogon von weißem Rauschen: Es kann sich um einen Fernseher, einen Ventilator oder eine Klimaanlage handeln - sie liefern ungleichmäßige Frequenzgeräusche. Manche Menschen bevorzugen andere Geräusche: das Geräusch von Wellen, das Geräusch von Grillen, das Rascheln des Windes.

Ein alternativer Ansatz ist der Effekt der völligen Stille. Denken Sie daran, dass völlige Stille individuell ist und nicht jedem passt. Jemand kann einfach nicht physisch einschlafen ohne das entfernte Geräusch der Straße vor dem Fenster (ähnlich wie weißes Rauschen), während jemand gezwungen ist, in Ohrstöpseln zu schlafen.

Das Muzo- Startup wurde im Sommer 2016 auf der Kickstarter vorgestellt. Die Entwickler planten, 100.000 US-Dollar für die Produktion des Geräts aufzubringen, zogen jedoch mehr als 430.000 an. Und dann haben sie in Indiegogo fünfhundert Prozent mehr als nötig gesammelt - fast zwei Millionen Dollar. Mit diesem Geld wurde ein Gerät entwickelt, das an einem Fenster oder einer anderen ebenen Fläche montiert ist, Vibrationen absorbiert und Schallwellen erzeugt, die das Hintergrundgeräusch so ergänzen, dass es sich in Stille verwandelt. Das Gerät verwendet dieselbe Technologie wie die Kopfhörer mit aktiver Rauschunterdrückung. Die Auslieferung soll in diesem Jahr beginnen.

Belichtung

Wir sind es gewohnt zu denken, dass Schlaf die Zeit der Abwesenheit von Licht ist. Vollständige Dunkelheit, in der eine normale Existenz im Schlaf nur möglich ist. Licht mit einer bestimmten Wellenlänge hilft jedoch beim Schlafen, verbessert die Stimmung, reduziert Depressionen oder lässt uns während der Arbeit aktiver fühlen.

Licht ist der Hauptweg, um eine biologische Uhr mit einem sonnigen Tag zu synchronisieren. Wenn wir nicht genügend Licht des richtigen Spektrums für die für den Körper erforderliche Zeit ausgesetzt sind, wird unsere biologische Uhr mit einem sonnigen Tag desynchronisiert und es kann zu einem Zusammenbruch kommen.

Eine Person schläft oft gut, wenn zirkadiane und homöostatische Systeme, die den Schlaf-Wach-Zyklus beeinflussen, aufeinander abgestimmt sind. Ein weiterer sehr bekannter circadianer Rhythmus ist der Melatonin-Produktionszyklus. Melatonin ist ein Hormon, das nachts (im Dunkeln) von der Zirbeldrüse produziert wird, was darauf hinweist, dass es Zeit zum Schlafen ist. Die Melatonin-Produktionszeit am Abend, ungefähr 2 Stunden vor dem natürlichen Schlaf, wird als Marker für zirkadiane Uhren verwendet. Die abendliche Belichtung verlangsamt den Beginn der Melatoninproduktion und verzögert den Beginn der Schläfrigkeit. Wenn Sie nachts von einem hellen Licht geweckt werden, kehrt das Nachtmelatonin erst nach 30 bis 45 Minuten im Dunkeln zu seinem normalen Wert zurück.

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Fazit

Die Traumwelt ist riesig, ich möchte immer wieder darauf eingehen, damit wir beim nächsten Mal andere Staaten ansprechen können, die heute im Zusammenhang mit ihrer Grenze nicht diskutiert wurden. Zum Beispiel ist Schlafentzug ein extremer Expositionsgrad, der sich gleichzeitig positiv auswirken kann.

Zusätzlich zu den beschriebenen Methoden gibt es eine offensichtliche taktile Methode, die das Dornröschen weckte. Wenn der Prinz jedoch ein Somnologe wäre, hätte er wahrscheinlich begonnen, einen Finger in die Handfläche der Prinzessin zu schieben - in einigen Fällen ist dies eine der sichersten Möglichkeiten, eine Person ohne Stress zu wecken.

In der Zwischenzeit gute Nacht und angenehme Träume.