Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова, 2021, T. 71, № 1, стр. 72-85

Влияние инерции дневного сна на распознавание трудноразличимых звуков

М. О. Шилов 1*, К. М. Левкович 1, О. В. Мартынова 12, Ю. В. Украинцева 1

1 ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН
Москва, Россия

2 Центр нейроэкономики и когнитивных исследований, Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”
Москва, Россия

* E-mail: mixa@soi.su

Поступила в редакцию 18.06.2020
После доработки 05.10.2020
Принята к публикации 05.10.2020

Аннотация

Инерция сна – состояние перехода от сна к бодрствованию, которое характеризуется снижением внимания, производительности и дезориентацией. После пробуждения это состояние может длиться от нескольких минут до нескольких часов. Несмотря на довольно большую историю изучения данного явления, до сих пор отсутствуют исследования, направленные на оценку его эффекта на сенсорное распознавание. В данной работе мы исследовали влияние инерции дневного сна на распознавание трудноразличимых звуков, а также оценивали ее влияние на вызванные потенциалы мозга в ответ на распознававшиеся звуки. 45 здоровых добровольцев различали похожие звуки до и после одночасового дневного сна. Мы обнаружили, что неглубокий дневной сон улучшает распознавание звуков. При этом инерцию сна вызывает не столько наличие глубокого сна (третьей стадии) как таковое, сколько именно пробуждение из него – добровольцы, разбуженные во время третьей стадии дневного сна, хуже распознавали звуки, чем до сна. Это ухудшение сопровождалось увеличением латентности поздних когнитивных компонентов – Р3а и Р3b – и уменьшением амплитуды Р3b. При этом латентность ранних компонентов не изменилась, отмечено даже увеличение амплитуды компонента Р1 после сна. Полученные результаты позволяют заключить, что инерция сна не оказывает негативного влияния на ранние этапы анализа сигналов, на которых оцениваются сенсорные характеристики стимулов, но она нарушает поздние этапы, связанные с принятием решения и формированием ответа на стимул.

Ключевые слова: инерция, медленно-волновой сон, слуховое распознавание, P1, P3a, P3b, вызванные потенциалы, ЭЭГ

DOI: 10.31857/S0044467721010093

Список литературы

  1. Украинцева Ю.В., Левкович К.М., Sake K.L., Полищук А.А., Мартынова О.В. Улучшение распознавания звуков после их предъявления во время сна. Журн. высш. нервн. деят. им. И.П. Павлова. 2018. 68 (5): 614–626.

  2. Andrillon T., Pressnitzer D., Leger D., Kouider S. Formation and suppression of acoustic memories during human sleep. Nat. Commun. 2017. 8 (1): 179.

  3. Asaoka S., Masaki H., Ogawa K., Murphy T., Fukuda K., Yamazaki K. Performance monitoring during sleep inertia after a 1-h daytime nap: Sleep inertia. J. Sleep Res. 2010. 19 (3): 436–443.

  4. Asaoka S., Fukuda K., Murphy T., Abe T., Inoue Y. The Effects of a Nighttime Nap on the Error-Monitoring Functions During Extended Wakefulness. Sleep. 2012. 35 (6): 871–878.

  5. Bruck D., Pisani D.L. The effects of sleep inertia on decision-making performance. J. Sleep Res. 1999. 8 (2): 95–103.

  6. Brunia H.M., Hackley S.A., van Boxtel J.M., Kotani Y., Ohgami Y. Waiting to Perceive: Reward or Punishment? Clin Neurophysiol. 2011. 122 (5): 858–868.

  7. De Lugt D.R., Loewy D.H., Campbell K.B. The Effect of Sleep Onset on Event Related Potentials With Rapid Rates of Stimulus Presentation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1996. 98(6): 484–492.

  8. Escera C., Alho K., Winkler I., Naatanen R. Neural mechanisms of involuntary attention to acoustic novelty and change. J. Cogn. Neurosci. 1998. 10 (5): 590–604.

  9. Feltin M., Broughton R. Differential effects of arousal from slow wave versus REM sleep.Psychophysiology. 1968. 5 (2): 231.

  10. Ferrara M., Gennaro L. De, Ferlazzo F., Curcio G., Barattucci M., Bertini M. Auditory evoked responses upon awakening from sleep in human subjects. Neurosci. Lett. 2001. 310 (2–3): 145–148.

  11. Ferrara M., Gennaro L., De Bertini M. The effects of slow-wave sleep (SWS) deprivation and time of night on behavioral performance upon awakening. Physiol. Behav. 1999. 68 (1–2): 55–61.

  12. Ibrahim A.I., Ting H.N., Moghavvemi M. The Effects of Audio Stimuli on Auditory-Evoked Potential in Normal Hearing Malay Adults. Int J Health Sci (Qassim). 2018. 12 (5): 25–34.

  13. Jewett M.E., Wyatt J.K., Ritz-De Cecco A., Khalsa S.B., Dijk D.J., Czeisler C.A. Time course of sleep inertia dissipation in human performance and alertness. J. Sleep Res. 1999. 8 (1): 1–8.

  14. Kaida K., Ogawa K., Nittono H., Hayashi M., Takahashi M., Hori T. Self-awakening, sleep inertia, and P3 amplitude in elderly people. Percept. Mot. Skills. 2006. 102 (2): 339–351.

  15. Langdon D.E., Hartman B. Performance upon sudden awakening. Tech. Doc. Rep. SAMTDR. USAF Sch. Aerosp. Med. 1961. 62 (8): 17.

  16. Rechtschaffen A., Kales A. Manual of Standardized Terminology, Techniques and Scoring System for Sleep Stages of Human Subjects. Arch Gen Psychiatry. 1969. 20 (2): 246–247.

  17. Scott J.S.F. ‘Critical reactivity' (Pieron) after abrupt awakenings in relation to EEG stages of sleep. Psychophysiology. 1968. 4: 370.

  18. Shibasaki H., Barrett G., Halliday A.M., Halliday E. Scalp Topography of Movement-related Cortical Potentials. Prog. Brain Res. 1980. 54: 237–242.

  19. Stones M.J. Memory performance after arousal from different sleep stages. Br. J. Psychol. 1977. 68 (2): 177–181.

  20. Takahashi M., Arito H. Sleep Inertia and Autonomic Effects on Post-Nap P300 Event-Related Potential. Ind. Health. 2008. 36 (4): 347–353.

  21. Takahashi M., Fukuda H., Arito H. Brief naps during post-lunch rest: Effects on alertness, performance, and autonomic balance. Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. 1998. 78 (2): 93–98.

  22. Van Hooff J.C., De Beer N.A., Brunia C.H., Cluitmans P.J., Korsten H.H. Event-related Potential Measures of Information Processing During General Anesthesia. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1997. 103 (2): 268–281.

  23. Webb W.B., Agnew H. Reaction time and serial response efficiency on arousal from sleep. Percept. Mot. Skills. 1964. 18 (3): 783–784.

  24. Wickens T.D. Elementary signal detection theory. Oxford University Press. 2002. 271.

Дополнительные материалы отсутствуют.