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NeuroImage2019Jan01Vol.184issue()

目を覚ますのは難しいですか?睡眠慣性の脳相関は、行動、EEG、fMRIの測定を組み合わせて評価した

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

睡眠からの覚醒後の最初の数分は、通常、警戒の減少、眠気の増加、睡眠慣性と呼ばれる状態によってマークされます。睡眠慣性の行動の側面は十分に文書化されていますが、その脳相関はよく理解されていないままです。本研究は、34人の参加者を測定することにより、このギャップを埋めることを目的とした。昼寝、昼寝から5分後、目覚めてから25分。我々の結果は、目覚めのDSTでのパフォーマンス障害と、睡眠特有の特徴(スペクトルパワーと機能的接続性)の覚醒の脳活動への侵入を示しました。N2睡眠から目が覚め、N3睡眠から20)。N3(深い)睡眠での目覚めは、最も堅牢な変化を引き起こし、タスク陽性(背側注意、顕著性、感覚運動)とタスク陰性(デフォルトモード)ネットワークとの間の脳機能分離の世界的な喪失によって特徴付けられました。EEGデルタ電力とデフォルトの注意ネットワークと背側注意ネットワークの間の機能的接続性と、DSTの間違いの割合とデフォルトのネットワーク機能接続の間で、有意な相関が観察されました。これらの結果は、(1)EEGとfMRIの機能的接続性測定との間の有意な相関、(2)睡眠慣性の行動的側面と目覚めでの脳機能の測定(EEGとfMRIの両方)の測定、および(3)重要な違いを強調しています。N2およびN3の睡眠からの覚醒時の睡眠慣性の脳の基盤。

睡眠からの覚醒後の最初の数分は、通常、警戒の減少、眠気の増加、睡眠慣性と呼ばれる状態によってマークされます。睡眠慣性の行動の側面は十分に文書化されていますが、その脳相関はよく理解されていないままです。本研究は、34人の参加者を測定することにより、このギャップを埋めることを目的とした。昼寝、昼寝から5分後、目覚めてから25分。我々の結果は、目覚めのDSTでのパフォーマンス障害と、睡眠特有の特徴(スペクトルパワーと機能的接続性)の覚醒の脳活動への侵入を示しました。N2睡眠から目が覚め、N3睡眠から20)。N3(深い)睡眠での目覚めは、最も堅牢な変化を引き起こし、タスク陽性(背側注意、顕著性、感覚運動)とタスク陰性(デフォルトモード)ネットワークとの間の脳機能分離の世界的な喪失によって特徴付けられました。EEGデルタ電力とデフォルトの注意ネットワークと背側注意ネットワークの間の機能的接続性と、DSTの間違いの割合とデフォルトのネットワーク機能接続の間で、有意な相関が観察されました。これらの結果は、(1)EEGとfMRIの機能的接続性測定との間の有意な相関、(2)睡眠慣性の行動的側面と目覚めでの脳機能の測定(EEGとfMRIの両方)の測定、および(3)重要な違いを強調しています。N2およびN3の睡眠からの覚醒時の睡眠慣性の脳の基盤。

The first minutes following awakening from sleep are typically marked by reduced vigilance, increased sleepiness and impaired performance, a state referred to as sleep inertia. Although the behavioral aspects of sleep inertia are well documented, its cerebral correlates remain poorly understood. The present study aimed at filling this gap by measuring in 34 participants the changes in behavioral performance (descending subtraction task, DST), EEG spectral power, and resting-state fMRI functional connectivity across three time points: before an early-afternoon 45-min nap, 5 min after awakening from the nap and 25 min after awakening. Our results showed impaired performance at the DST at awakening and an intrusion of sleep-specific features (spectral power and functional connectivity) into wakefulness brain activity, the intensity of which was dependent on the prior sleep duration and depth for the functional connectivity (14 participants awakened from N2 sleep, 20 from N3 sleep). Awakening in N3 (deep) sleep induced the most robust changes and was characterized by a global loss of brain functional segregation between task-positive (dorsal attention, salience, sensorimotor) and task-negative (default mode) networks. Significant correlations were observed notably between the EEG delta power and the functional connectivity between the default and dorsal attention networks, as well as between the percentage of mistake at the DST and the default network functional connectivity. These results highlight (1) significant correlations between EEG and fMRI functional connectivity measures, (2) significant correlations between the behavioral aspect of sleep inertia and measures of the cerebral functioning at awakening (both EEG and fMRI), and (3) the important difference in the cerebral underpinnings of sleep inertia at awakening from N2 and N3 sleep.

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