تأثيرات الحرمان من النوم على الأداء المعرفي

قُدرت نسبة معاناة البالغين من أحد أشكال الحرمان من النوم بأكثر من 20%. يعتبر الأرق والحرمان من النوم من الأعراض الشائعة للاكتئاب وقد تكون مؤشرات لاضطرابات نفسية أخرى. قد ينجم عن عواقب عدم الحصول على قسط كافٍ من النوم نتائج مباشرة؛ ليس فقط على صحة الفرد، بل وعلى صحة الأشخاص من حوله لأن الحرمان من النوم يحمل من خطر الخطأ البشري المرتبط بالحوادث، وبشكل خاص المهمات المعتمدة على اليقظة التي تضم

الانتباه

لركائز العصبية

تشارك الفصوص الجدارية الدماغية بشكل كبير في عملية الانتباه. وينتج عن الآفات التي تصيب هذه المناطق من الدماغ البشري صعوبة أوعجز في حدثيات الجهة اللقاءة لنصف الكرة المخية المصاب. يقابل المصابون بآفات خلف الفص الجداري صعوبة خفيفة أوقد لا يقابلون أي صعوبة في نقل الانتباه من وإلى المنبهات التي تظهر في نفس جهة نصف الكرة المخية المصابة. ويُظهرون أيضًا استجابة بطيئة في نقل هجريزهم على انتباه معين للأحداث والمنبهات التي تظهر في الجهة اللقاءة لنصف الكرة المخية المصابة.

تشير الدراسات التي تضم تسجيلات الوحدة المفردة للفصوص الجدارية عند القردة لوجود عصبونات تشارك بشكل فردي في دمج المعلومات المكانية البصرية مع معلومات الوضعة. سيكون من الصعب إذا لم يكن من المحال تحديد مسقط الأمور في النطاق الخارجي، دون ذلك الاشتراك الظاهري للمعلومات المكانية، فالمعلومات الواردة من الشبكية وحدها لا تفي بالغرض. يجب حتى يؤخذ بعين الاعتبار أيضًا وضعية العينين والرأس والجسم.

وبشكل إضافي، تشير الدراسات التي تضم التحفيز المغناطيسي للدماغ المطبق على الفصوص الجدارية وكذلك تحليلات التصوير المبتري بالإصدار البوزيتروني للفصوص الجدارية لمساهمة تلك المناطق في الأبحاث المشهجرة، دون مشاركتها في الأبحاث المفردة. (انظر أيضًا البحث المرئي لمعلومات إضافية.)

الانتباه السمعي

مسقط القشرة السمعية الأولية في الدماغ (باللون الأرجواني) والتي يعهد تفاعلها مع جميع المناطق الواضحة في هذا الرسم المُحرّك.

اختُبر الانتباه السمعي المرتبط بالحرمان من النوم. اختبر الباحثون الانتباه السمعي لاثني عشر متطوع لم يُحرموا من النوم واثني عشر آخرين حُرموا من النوم في مجالات زمنية مختلفة. طُلب من المتطوعين القيام بمهمة انتباه سمعية، التي بحاجة لإعادة إنتاج العلاقات المكانية بين أربعة أحرف، باستخدام مخطط مؤلف من ستة مربعات، باتباع تقديم عنصر ما من مسجل الأشرطة. وُجد بأن الانتباه السمعي عند الأفراد المحرومين من النوم يتأثر بازدياد النسبة الإجمالية للحرمان من النوم، من المحتمل حتىقد يكون ذلك بسبب تصور اليقظة المخفض.

الانتباه المنقسم

أظهر التفريس باستخدام التصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي لأدمغة المتطوعين الذين حُرموا من النوم 35 ساعة ارتباط الحرمان من النوم بزيادة في نشاط القشرة أمام الجبهية والفص الجداري خلال القيام بالمهام التي تجمع التفهم اللفظي والحساب. إذ يظهر ذلك على وجه الخصوص في نصف الكرة المخية الأيمن. وأظهر نشاطًا في القشرة الحزمية الأمامية والقشرة أمام الجبهية اليمنى عند المتطوعين الذين لم يعانوا حرمانًا من النوم خلال القيام بمهام التفهم اللفظي والحساب. وأظهر نشاطًا متزايدًا في التلفيف الجبهي الخلفي الأيسر والفصوص الجدارية ثنائية الجانب عند الحرمان من النوم اللاحق لذلك. تشير هذه المعلومات حتى مهمات الانتباه المنقسم بحاجة مصادر انتباه أكثر من تلك التي يحتاجها المتطوعين الذي لم يعانوا حرمانًا من النوم بشكل طبيعي.

الانتباه ذوالمنشأ الداخلي والخارجي

وجدت الدراسات التي اعتمدت على سجلات معيار الكمون المرتبط بالحدث حتى الحرمان من النوم 24 ساعة يخفض من استجابة المعيار لمدخلات الإشارات داخلية المنشأ، دون الإشارات خارجية المنشأ. وبالتالي، يؤثر الحرمان من النوم على الانتباه داخلي المنشأ بشكل انتقائي إلى حد كبير جدًا من الانتباه خارجي المنشأ.

الانتباه الانتقائي

يؤثر الحرمان من النوم 24 ساعة على التوصيل الوظيفي بين المنطقة الجدارية الجبهية السفلية والباحة المجاورة للحصين. ومع ذلك، لا يؤثر الحرمان من النوم على معامل تعديل الانتباه للباحة المجاورة للحصين. استنتج الباحثون وفقًا لهذه المعلومات، اشتراك التفاعلات الفسيولوجية النفسية (بّي بّي آي) في الانتباه الانتقائي بشكل أكبر من المنطقة الجدارية الجبهية السفلية والباحة المجاورة للحصين.

وجد الباحثون اشتراك جميع من الانتباه والحرمان من النوم في تعديل نشاط ومعالجة الباحة المجاورة للحصين للمشهد. وبشكل خاص، ارتبط الحرمان من النوم بانخفاض في نشاط الباحة المجاورة للحصين خلال مشاهدة المشاهد وعند تجاهل المشاهد. سبب ذلك غياب التغير في معامل تعديل الانتباه (إيه إم آي). لا يتأثر التعهد على الوجوه بالحرمان من النوم.

يؤثر الحرمان من النوم بشكل سلبي على سرعة تصنيف الصور ودقتها وعلى ذاكرة التعهد. ينجم ذلك عن عجز في تجاهل متابعة المعلومات عديمة الصلة التي تظهر خلال المهام المتعلقة بالانتباه. ويخفض ذلك من نشاط الباحة البصرية الباطنة ومناطق التحكم الجدارية الجبهية أيضًا.

الانتباه الإشرافي

أجريت الكثير من الدراسات حول أداء المتطوعين المحرومين من النوم في اختبارات زمن الاستجابة للخيارات، إذ تتثبط الاستجابة، بالإضافة لدراسات حول مهارة التبديل بين المهام واستراتيجية المهام، وحُللت نتائجها. تساهم تلك العمليات المعهدية الثلاث بشكل رئيسي في العمليات التي تتطلب انتباهًا إشرافيًا، والذي يعهد على أنه سلوك يظهر خلال انتقاء وتطبيق التخطيطات. لم يظهر المتطوعون بعد ليلة كاملة من الحرمان من النوم أي تدهور في التبديل بين المهام أوفي الاستجابة المثبطة للأداء. ومع ذلك، أثر الحرمان من النوم على قدرة استخدام التحيزات الأولية لزيادة سرعة الأداء. إذ تكابد مصادر الدماغ المعهدية عناءً فعالًا من أجل النجاح في المهام الصعبة عندما تُخضع للحرمان من النوم، ويصبح ذلك العجز واضحًا في المهام التي تتطلب تحيزًا أوليًا.

الانتباه البصري المكاني

العجز في الأداء المعهدي الناجم عن الامتناع المستمر عن النوم ليس مفهومًا بشكل جيد. ومع ذلك، هنالك دراسات تبحث في التيقظ الفسيولوجي للدماغ المحروم من النوم. خضع المشاركون، الذين مُنعوا من النوم بنسبة 33% من القيمة الإجمالية للنوم خلال أسبوع واحد، لاختبارات زمن الاستجابة. حُللت نتائج تلك الاختبارات باستخدام تحليلات تخطيط أمواج الدماغ الكمي. أشارت النتائج لتأثر المناطق الجبهية من الدماغ أولًا، بينما يبقى نشاط المناطق الجدارية إلى حتى تصبح تأثيرات الحرمان من النوم شديدة بشكل أكبر، وقد وقع ذلك في نهاية الأسبوع تقريبًا. وبشكل إضافي، أظهرت تحليلات تخطيط أمواج الدماغ ومعيار الكمون المرتبط بالحدث حتى العجز الوظيفيقد يكون واضحًا بشكل أكبر في نصف الكرة المخية غير المسيطر مقارنةً مع نصف الكرة المخية المسيطر.

المهاد.

دُرست تأثيرات الحرمان من النوم على الأداء المعهدي من خلال استخدام مهام معادلة للانتباه البصري. استُخدم التصور بالرنين المغناطيسي الوظيفي لأدمغة المشاركين الذي قاموا بأداء مهام متابعة الكرة بمختلف مستويات الصعوبة. أُخذت تلك الصور خلال اليقظة في وقت الراحة ومجددًا بعد ليلة حرمان من النوم. لوحظ وجود نشاط أكبر في المهاد عند الحرمان من النوم من نشاطه عندماقد يكون المتطوع في حالة الراحة اليقظة. وبشكل متناقض، يزداد نشاط المهاد خلال المهام الصعبة في حالة الراحة اليقظة، وليس خلال حالة الحرمان من النوم. اقترح الباحثون حتى تنشيط المصادر المهادية، والتي تتنشط بشكل طبيعي خلال أداء المهام الصعبة، هومحاولة للحفاظ على اليقظة خلال حالات الحرمان من النوم. وبشكل إضافي، تتعلق زيادة النشاط المهادي بانخفاض في نشاط القشرة الجدارية والقشرة ما قبل الجبهية والقشرة الحزامية، ما يؤثر على التطبيق الكلي للشبكات الانتباهية، التي تعتبر ضرورية لأداء الانتباه البصري المكاني.

تشير دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لمساهمة القشرة الحزامية الخلفية والقشرة ما قبل الجبهية المتوسطة في التخصيص المسبق للانتباه المكاني. خلال الحرمان من النوم، ينخفض نشاط القشرة الحزامية الخلفية، ما يضعف الانتباه الانتقائي. خضع المتطوعون لمهام تبديل الانتباه التي تتضمن معلومات مكانية ذات قيمة ومعلومات مضللة ومعلومات غير مهمة بشكل مسبق للتنبيهات. خلال الحرمان من النوم، أظهر المتطوعون ارتفاعًا في نشاط الثلم داخل الفص الجداري الأيسر. تتنشط هذه المنطقة عندما تتعرض لمنبهات في مواقع غير متسقطة. تشير هذه النتائج بأن الأفراد الذين يعانون حرمانًا من النوم قد يقابلون ضعفًا في تحديد مواقع الحدثيات القادمة. بالإضافة إلى حتى الحرمان من النوم قد يسبب عجزًا في تجاهل متابعة الأحداث عديمة الصلة.

وعلى النقيض من ذلك، تشير دراسات أخرى إلى حتى تأثيرات الحرمان من النوم على الأداء المعهدي، وبشكل خاص، الانتباه البصري المستمر، هي أكثر عالمية وثنائية الجانب في الطبيعة، عوضًا عن تفسيرات العجز المرتبطة بجانب واحد دون الآخر. في دراسة استخدمت فيها مهام تصور الاختيار البصري، خضع المتطوعون لمنبهات تظهر في مواقع متعددة في المجال البصري. أشارت النتائج حتى الحرمان من النوم ينجم عنه تدهور في الانتباه البصري. بالإضافة إلى حتى الدماغ المحروم من النوم قادر على المحافظة على مستوى محدد من الأداء المعهدي خلال القيام بمهام تتطلب انتباهًا منقسمًا عبر توظيف مناطق قشرية إضافية لا تستخدم في الحالة الطبيعية لأداء تلك المهام.

انظر أيضًا

الخطوط العريضة للعلوم العصبية
فهم النفس المعهدي
فهم النفس التجريبي
فهم النفس الفسيولوجي
فهم الأعصاب الوجداني
فهم الأعصاب الاجتماعي
سكايلاب 4

مراجع

^ Hublin, C; Kaprio, J; Partinen, M; Koskenvuo, M. (2001). "Insufficient sleep: a population-based study in adults" (PDF). Sleep. 24 (4): 392–400. doi:10.1093/sleep/24.4.392. PMID 11403523. مؤرشف من الأصل (PDF) في 14 مارس 2020.
^ Diagnostic and statistical manual of mental disorders: DSM-IV. American Psychiatric Association, Washington, DC: 1994
^ Dinges, DF (1995). "An overview of sleepiness and accidents". Journal of Sleep Research. 4: 4–11. doi:10.1111/j.1365-2869.1995.tb00220.x.
^ Cohen, A.; Rafal, R. D. (1991). "Attention and Feature Integration". Psychological Science. 2 (2): 106–110. doi:10.1111/j.1467-9280.1991.tb00109.x.
↑ Ward, J. (2006). Space, Attention and the Parietal Lobes. The Student's Guide to Cognitive Neuroscience. New York, NY: Psychology Press
^ Linde, L.; Edland, A.; Bergstrom, M. (1999). "Auditory attention and multiattribute decision-making during a 33-h sleep deprivation period: mean performance and between-subject dispersions". Ergonomics. 42 (5): 696–713. doi:10.1080/001401399185397. PMID 10327892.
^ Drummond, S. P. A.; Gillin, J. C.; Brown, G. G. (2001). "Increased cerebral response during a divided attention task following sleep deprivation". European Sleep Research Society. 10 (2): 85–92. doi:10.1046/j.1365-2869.2001.00245.x.
^ Trujillo, L. T.; Kornguth, S.; Schnyer, D. M. (2009). "An ERP examination of the different effects of sleep deprivation on exogenously cued and endogenously cued attention". Journal of Sleep and Sleep Disorders Research. 32 (10): 1285–1297. PMC 2753807. مؤرشف من الأصل في 14 مارس 2020.
↑ Chee, M. W. L., Tan, J. C., Parimal, S. & Zagoradnov, V. (2009). Sleep deprivation and its effects on object-selective attention. Neuroimage, 1-8 نسخة محفوظةعشرة نوفمبر 2018 على مسقط واي باك مشين.
^ Jennings, J. R.; Monk, T. H.; der Molen, M. W. (2003). "Sleep deprivation influences some but not all processes of supervisory attention". Psychological Science. 14 (5): 473–479. doi:10.1111/1467-9280.02456. PMID 12930479.
^ Cote, K. A.; Milner, C. E.; Osip, S. L.; Baker, M. L.; Cuthbert, B. P. (2008). "Physiological arousal and attention during a week of continuous sleep restriction". Physiology & Behavior. 95 (3): 353–364. doi:10.1016/j.physbeh.2008.06.016. PMID 18655799.
^ Tomasi, D.; Wang, R. L.; Telang, F.; Boronikolas, V.; Jayne, M. C.; Wang, G. J.; Fowler, J. S.; Volkow, N. D. (2009). "Impairment of attentional networks after one night of sleep deprivation". Cerebral Cortex. 19 (1): 233–240. doi:10.1093/cercor/bhn073. PMC 2638746. PMID 18483003.
^ Benjamin, R. G. (2008). "Sleep deprivation alters functioning within the neural network underlying the covert orienting of attention". Brain Research. 1217: 148–156. doi:10.1016/j.brainres.2008.04.030. PMC 2528837. PMID 18511023.
^ Kendall, A. P.; Kautz, M. A.; Russo, M. B.; Killgore, W. D. S. (2006). "Effects of sleep deprivation on lateral visual attention". Neuroscience. 116 (10): 1125–1138. doi:10.1080/00207450500513922. PMID 16923682.