Gedanken im Gehirn, wach und schlafend

Im vorherigen Beitrag habe ich eine neuere Studie rezensiert, die untersuchte, wie sich der Inhalt des Denkens vom Erwachen, zum fallenden Schlaf, zum Träumen verändert. Das Hauptergebnis war, dass wir im Wachzustand dazu neigen, unsere Gedanken in gewissem Maße zu kontrollieren. Wenn wir einschlafen, scheinen diese Gedanken plötzlich zu erscheinen, ohne dass wir es beabsichtigt haben. In der Psychologie beziehen wir uns auf Gedanken, von denen wir wissen, dass sie als "meta-kognitiv" erschaffen und gelenkt werden, und gerade die mangelnde Metakognition markiert die Traumwelt so häufig.

Ein weiterer kürzlich erschienener Artikel untersuchte dieses Konzept auf einer neuen Ebene. Die Autoren wollten herausfinden, was das Gehirn macht, wenn wir spontane Gedanken während des Wach- und Schlafens haben und ob diese Gehirnaktivität mit "Metakognition" in Verbindung gebracht werden kann. Insbesondere erwarteten sie, dass es während des Wach- und Schlafgedankens eine gewisse gemeinsame Gehirnaktivität geben könnte, dass aber möglicherweise der für die Metakognition relevante Aktivitätsbereich während des Schlafes verringert sein könnte.

Für die Studie testeten die Autoren die Gedanken der Teilnehmer während des ruhigen Wachzustands, des NREM-2-Phasen-Schlafs (N2) und des REM-Schlafs. Neunundsechzig gesunde Personen zwischen 25-64 wurden rekrutiert, um an dem Experiment teilzunehmen.

Gedanken sammeln während des Wach- und Schlafens

Um die Gedanken der Teilnehmer während des Aufwachens zu testen, saßen die Teilnehmer vor einem Computer und konzentrierten sich für 30 Minuten auf ein Kreuz in der Mitte des Bildschirms. Hin und wieder (ungefähr einmal pro Minute, in zufälligen Intervallen) würde ein Geräusch dem Teilnehmer signalisieren, sofort zu berichten, was ihm durch den Kopf ging. Sie würden dann bewerten, wie "gedankenmäßig" der Bericht war und wie viel Aufwand sie in den Gedanken brachten. Wenn zum Beispiel jemand nur die Tatsache beobachten würde, dass sie hungrig waren, wäre das nicht sehr gedanken- und auch nicht mühsam, wohingegen wenn jemand versuchen würde, alles aufzulisten, was er nach dem Experiment tun musste beide gedanken- und anstrengungsvoll.

Um Gedankenmuster während des Schlafs zu sammeln, wurden die Teilnehmer während bestimmter Phasen des Schlafs mehrmals während der Nacht geweckt (ungefähr 20-Minuten-Intervalle nur während des 2. und REM-Schlafs). Es wurde erneut darum gebeten, zu berichten, was ihnen durch den Kopf ging, und dann auf die gleichen Gedanken- und Aufwandskalen geantwortet.

Die Teilnehmerberichte wurden später von Richtern bewertet, die zuerst klassifizierten, ob die Berichte als "wenig durchdachte" oder "hochgedachte" Erfahrungen betrachtet werden konnten, und dann das Ausmaß der "Metakognition" in den Berichten bewerteten.

Insgesamt wurden 869 Weckberichte, 157 N2-Berichte und 107 REM-Schlafberichte ausgewertet. Hochgeschätzte Studien waren häufiger in Wachberichten (75%) als N2-Schlafberichte (45%) oder REM-Schlafberichte (62%). Darüber hinaus wurden Wachgedanken bei der "Metakognition" signifikant höher bewertet als bei Gedanken während des N2- oder REM-Schlafs.

Neurale Korrelate des Denkens

Für den Gehirnbildgebungsteil der Studie wurden 13 Teilnehmer ausgewählt, um hochdichte EEG-Aktivität während des Wach- und NREM-Schlafs zu analysieren; und 10 Teilnehmer wurden ausgewählt, um das hochdichte EEG während des REM-Schlafs zu analysieren. Dies wurde durchgeführt, um die Gehirnaktivität zwischen niedrig-gedachten und hochgedachten Berichten und zwischen niedrigen und hohen Metakognitionswerten zu vergleichen.

Während des Wachzustands waren hochgeschätzte Berichte mit einer verringerten Delta-Power (1-4 Hz) im Vergleich zu niedrig-gedachten Berichten über mehrere Hirnareale, einschließlich des mittleren und hinteren cingulären Kortex, des prämotorischen Kortex und des medialen präfrontalen Kortex, assoziiert. Ein ähnliches Muster wurde für den NREM-2-Phasen-Schlaf gefunden, mit verringerter Deltapower für hochgedachte Berichte in mehreren der gleichen Bereiche, insbesondere im mittleren Kortex, aber nicht im präfrontalen Kortex. Im REM-Schlaf war die verringerte Deltapower für hochgeschätzte Berichte wiederum am größten gegenüber dem mittelgroßen Cortex, zeigte jedoch keine anderen Ähnlichkeiten mit Wake und N2.

Bemerkenswert ist, dass der midingulate Kortex in allen drei Zuständen high-thought von niedrig-gedachten Berichten unterscheidet und diese Region als ein gemeinsames neurales Substrat des Denkens zwischen Wachen und Schlafen anzeigt.

Bei der Untersuchung von Berichten mit hoher Metakognition fanden die Autoren eine verringerte Deltapower gegenüber dem medialen präfrontalen Kortex im Vergleich zu denen mit niedriger Metakognition. Dieses Muster ist ähnlich dem, das für hochgedachte vs. niedrig-dachte Berichte gesehen wird, scheint aber spezifisch für den präfrontalen Kortex zu sein, im Gegensatz zum midingulären Kortex.

Zusammenfassung

Insgesamt weisen die Ergebnisse darauf hin, dass mit der Aktivierung der Zwischengebietsregion in allen drei Staaten ein hohes Maß an Nachdenken verbunden war. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die Gedanken ein bestimmtes neurales Substrat über verschiedene Wach- und Schlafzustände teilen, obwohl diese Zustände sehr unterschiedliche neurophysiologische Profile haben.

Nichtsdestoweniger fanden wache Gedanken einen höheren metakognitiven Inhalt als träumende Gedanken, was unserer Tendenz im Wachzustand entspricht, bewusst über unsere Gedanken, Gefühle und unser Verhalten nachzudenken, während beim Träumen die Gedanken spontaner zu sein scheinen. Diese Form der Metakognition im Wachzustand scheint mit einer Aktivität im präfrontalen Cortex assoziiert zu sein, die während des Schlafes reduziert wird.