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新研究发现缺觉影响步态


来源:Pixabay
好觉不常来。但是新的研究发现,如果你能补回缺少的睡眠,就算只有周末的几个小时,额外的睡眠还是能减少疲劳导致的笨拙,至少是走路时的笨拙。
许多的证据表明睡眠以及睡眠时长能影响我们完成认知型任务的水平,如解决数学问题、交谈,甚至阅读本文。而探索得较少的问题则是睡眠是否会影响我们走路或进行其他没那么费神的活动。
来自麻省理工学院和巴西圣保罗大学(the University of São Paulo)的研究人员的新研究称,走路,尤其是我们对步幅或步态的控制,确实会受到睡眠不足的影响。
在学生志愿者参与的实验中,研究团队发现,总体来说,越缺乏睡眠的学生在活动平板测试中控制力越差。对于那些实验前熬了一整夜的学生来说,他们的步态控制能力甚至会进一步下降。
有趣的是,在那些实验前没有熬夜,但一周内睡眠质量都不佳的学生中,周末补觉的学生表现得比那些不补觉的好。
麻省理工学院机械工程学系首席研究科学家Hermano Krebs表示:“科学地来说,我们并不确定睡眠不足为什么会影响几乎自动的活动,如走路。我们还发现,补充睡眠可能是一个重要的应对措施。比如说那些长期睡眠不足的人,如夜班工人、医生以及一些军方的职员,如果他们能建立规律的睡眠补偿机制,他们可能能够更好地控制步态。”
Krebs、来自圣保罗大学的第一作者Arturo Forner-Cordero以及其他合著者将研究的结果发表在《科学报告》(Scientific Reports.)上。
大脑的影响
行走曾经被认为是完全自动的过程,它并不怎么需要意识和认知控制。动物的活动平板实验结果显示,行走应该是自动的过程,它主要由反射性脊髓活动而非大脑参与的认知性更强的活动控制。

来源:Pixabay
Krebs说:“这是四足哺乳动物的情况,但人类的情况更加有争议。”
确实,在这些实验之后,包括Krebs在内的科学家已经表明,人类的行走比以前认为的更复杂。过去十年,Krebs的研究涉及步态控制和行走机制,为的是研发能帮助曾经卒中和其他活动受限的病人的对策和辅助性机器。
比如在先前的实验中,他已经发现,健康的研究对象能在无意识的情况下调整步态,适应视觉刺激的微妙改变。这些研究结果显示,除了自动的反应,行走还会受到一些细微的、意识层面的影响。
2013年,在麻省理工巴西MISTI项目的资助下,Krebs与Forner-Cordero开展了合作。研究团队开始探索听觉暗示等更加细微的刺激是否也有可能影响步行。在最初的实验中,研究人员在自愿者在跑步机上行走的同时打节拍,并慢慢改变节拍器的频率,而自愿者在无意识的情况下会根据细微改变的节奏调整步伐。
Krebs说:“那意味着步态完全是自动过程这一概念并不是事实的全貌,它还会受到很多来自大脑的影响。”
睡眠和步行
Forner-Cordero和Krebs继续研究步行和整体运动控制的机制,并且主要招募了学生志愿者参与到实验中来。Cordero特别注意到,在接近期末面临多门考试和多个项目提交的截止日期时,学生睡眠会更加不足,在团队的实验中表现得也更差。
Forner-Cordero说:“所以我们决定要接受现状。”
新的研究中,研究团队招募了圣保罗大学(University of São Paulo)的学生进行实验,探究睡眠不足对步态控制的影响。
学生每人得到了一只用于监测他们14天活动的手表。研究人员从这些信息中获知学生们每天何时活动、何时睡眠以及活动和睡眠的时间长短。研究人员并没有规定这些学生的睡眠时长,因此能够记录他们自然的睡眠模式。14天的观察期内,每个学生平均每日睡眠时间为6小时,也有一些学生会在两个周末补觉。
第13天的晚上,一组学生在研究团队的睡眠实验室里熬了一整夜,这组被标记为睡眠严重不足小组。第14天早上,所有的学生都来到实验室进行步行测试。
每个学生会在速度相同的跑步机上行走,而研究人员会用节拍器打节拍。学生们需要与节拍保持一致,与此同时实验人员会悄悄地缓慢提高或减慢节拍器的速度而不告知学生。摄像机会记录学生的步行,特别是他们足跟接触跑步机的时刻,并与节拍器进行比较。

来源:Lux Graves,Unsplash
Forner-Corder说:“他们的步伐需要与节拍器保持同步,而我们发现那些睡眠严重不足的人出错会更多。他们经常跟不上拍子或者有遗漏,总体表现也更差。”
这一结果本身可能并没有那么令人惊讶。但是与先前实验里没有熬夜的学生相比,研究人员发现了一个未曾预料到的差异:表现稍微更好的学生,是那些补觉的和在周末稍微睡多点的学生,即便在最后周末的测试中也是如此。
Forner-Cordero说:“那很反常。我们没有料到的是,即便大多数人都疲惫到了极点,补充了睡眠的那组也做得更好。”
Krebs说:“研究表明,步态并不是自动的过程,它会受到睡眠不足的影响。研究还指出了缓解睡眠不足影响的对策。理想状况下,每个人每晚都应睡八个小时。但如果我们做不到,那我们应该尽可能充分地、规律地补充睡眠。”
撰文:Jennifer Chu
翻译:陈振翀
审校:先雨
引进来源:麻省理工学院
本文来自:中国数字科技馆
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