在我們以往的認(rèn)知中,睡眠可以影響人們的心情、健康狀態(tài)、注意力、學(xué)習(xí)及工作效率等。
最近,美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)和巴西圣保羅大學(xué)團(tuán)隊(duì)通過研究發(fā)現(xiàn),睡眠不足會(huì)影響人們的步行,尤其是控制步幅或步態(tài)的能力。
10月26日,相關(guān)論文以《睡眠不足會(huì)影響步態(tài)控制》為題發(fā)表在Scientif ic Reports 。
該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用潛意識(shí)節(jié)律變化在內(nèi)的有節(jié)奏的步態(tài)范式等來分析不同睡眠限制水平(急性、慢性和控制)對(duì)步態(tài)表現(xiàn)的影響。
MIT機(jī)械工程系首席研究科學(xué)家赫曼諾·克雷布斯對(duì)媒體表示:“我們發(fā)現(xiàn),睡眠補(bǔ)償可能是一個(gè)重要的策略。例如,對(duì)于輪班工人、臨床醫(yī)生和一些軍事人員等因職業(yè)限制長(zhǎng)期睡眠不足的人,如果他們建立定期的睡眠補(bǔ)償,他們可能會(huì)更好地控制他們的步態(tài)?!?h3>步行并非“完全自動(dòng)”行為,而是受大腦指揮
在之前的研究中,步行曾被列為“完全自動(dòng)”的行為,幾乎沒有人提出過步行與意識(shí)控制相關(guān)聯(lián)。用跑步機(jī)進(jìn)行的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,步行似乎等同于自動(dòng)的過程,其主要由反射性脊柱活動(dòng)控制,而不是更多涉及大腦的認(rèn)知過程。
事實(shí)上,自從這些實(shí)驗(yàn)以來,包括克雷布斯在內(nèi)的科學(xué)家們已經(jīng)表明,步行的行為比以前想象的要稍微復(fù)雜一些。在過去10年中,克雷布斯廣泛研究了步態(tài)控制和行走力學(xué),以便為中風(fēng)和其他運(yùn)動(dòng)受限疾病的患者開發(fā)策略和輔助機(jī)器人技術(shù)。
例如, 在之前的實(shí)驗(yàn)中, 已經(jīng)表明,健康受試者可以通過調(diào)整他們的步態(tài)來適應(yīng)視覺刺激的微小變化,并且他們沒有意識(shí)到這種自適應(yīng)的調(diào)節(jié)與變化。這些結(jié)果顯示,步行還與一些微妙的、有意識(shí)的影響有關(guān)聯(lián)。
2013年,研究團(tuán)隊(duì)開始為他們的設(shè)想逐步地尋找答案,更微妙的刺激(如聽覺線索)是否會(huì)影響步行?如果有影響 ,那么“指揮部”在哪里?
在最初的實(shí)驗(yàn)中,志愿者在跑步機(jī)上行走,研究人員使用節(jié)拍器,并在這個(gè)過程中慢慢地改變節(jié)拍器的頻率。結(jié)果顯示,志愿者們不知不覺地將他們的腳步與節(jié)拍器的變化相匹配。也就是說,步行行為是受意識(shí)影響的,并且影響步態(tài)的“指揮部”就在大腦。
研究人員根據(jù)數(shù)據(jù)跟蹤手表統(tǒng)計(jì)志愿者的睡眠規(guī)律,他們發(fā)現(xiàn),大多數(shù)大學(xué)生都患有慢性睡眠不足。在這些學(xué)生志愿者中,85%以上的學(xué)生每晚睡眠時(shí)間少于8小時(shí),其中約40%的學(xué)生睡眠時(shí)間少于6小時(shí)。然后,作為睡眠補(bǔ)償,學(xué)生們?cè)?4天期間再通過兩個(gè)周末進(jìn)行補(bǔ)充睡眠。
在第14天的前一晚, “ 睡眠急性剝奪組”的學(xué)生徹夜未眠。然后在第14天早上,所有學(xué)生都到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步行測(cè)試。
起初,每個(gè)學(xué)生以一樣的速度在跑步機(jī)上行走,而當(dāng)研究人員逐步地提高和降低節(jié)拍器的速度時(shí),要求學(xué)生們與節(jié)拍器中的步調(diào)保持一致。該團(tuán)隊(duì)用相機(jī)捕捉到了學(xué)生們的行走狀態(tài), 特別是腳后跟在跑步機(jī)“ 撞擊”的瞬間,并將其與節(jié)拍器中的節(jié)奏進(jìn)行了細(xì)致的對(duì)比。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),學(xué)生的睡眠時(shí)間和行走控制力呈反比例狀態(tài)。即當(dāng)學(xué)生的睡眠時(shí)間不充足時(shí),他們?cè)谂懿綑C(jī)測(cè)試中行走時(shí)的控制力也對(duì)應(yīng)呈不足狀態(tài)。也就是說,對(duì)于在考試前熬夜“奮戰(zhàn)”的學(xué)生來說,他們的步態(tài)控制力進(jìn)一步下降。
該論文通訊作者、巴西圣保羅大學(xué)理工學(xué)院機(jī)電與機(jī)械系統(tǒng)副教授阿圖羅·福納·科德羅說:“他們必須使足跟撞擊與節(jié)拍同步,我們發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重睡眠不足的人誤差更大?!?/p>
而對(duì)于在測(cè)試前1周內(nèi)睡眠不太理想(無熬夜行為)的人來說,如果在周末補(bǔ)覺,那么他們?cè)诓綉B(tài)控制方面的表現(xiàn)則比那些沒有補(bǔ)充睡覺的人更好。
將數(shù)據(jù)與測(cè)試前沒有熬夜的學(xué)生進(jìn)行比較時(shí),研究人員得出的他們的差異:表現(xiàn)稍好的學(xué)生是那些在周末補(bǔ)覺并稍微多睡一點(diǎn)的學(xué)生。科德羅表示,“即使在大多數(shù)人都會(huì)感到疲倦的高峰期,補(bǔ)償組做得更好,這是我們沒想到的。”
“ 結(jié)果表明, 步態(tài)并不是一個(gè)自動(dòng)過程,它會(huì)受到睡眠剝奪的影響。并且,減輕睡眠剝奪影響的策略是:理想情況下,每個(gè)人都應(yīng)該每晚睡8小時(shí)。但如果我們不能,那么我們應(yīng)該盡可能多地、定期地進(jìn)行補(bǔ)償。”克雷布斯說。 (綜合整理報(bào)道)(編輯/克珂)