Ett team av forskare med anknytning till institutioner i Brasilien, Portugal och Spanien har funnit tecken på en kontinuerlig fasövergång som inträffar i råttornas hjärnor när de går från sömn till vakenhet. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver deras studie av sovande råttor och vad de hittade.

Hjärnan går igenom en typ av övergång till sömn och sedan igen när han vaknar, men de typer av övergångar som sker är fortfarande mest okända. Vissa forskare har föreslagit att processen verkar innefatta perkolationsliknande fasövergångar. Också, tidigare forskning har visat att hjärnaktiviteten är annorlunda i de två tillstånden. Det finns synkrona spikar när de är vakna, och asynkrona piggar när de sover. I denna nya insats, forskarna tittade närmare på den faktiska övergången som den inträffade i realtid i råtthjärnor.

Arbetet innebar att observera och mäta hjärnsignaler i hjärnbarken när flera råttor flyttade från vakenhet till sömn - några var bedövade och andra fick somna naturligt. Teamet observerade vad de beskriver som laviner av aktivitet, där det inte fanns några perioder alls (tystnad), följt av en period med en snabb följd av spikning, följt av tystnad igen. Forskarna beskrev antalet spikar i en lavin som dess storlek; hur lång tid den varade definierades som dess livstid. De analyserade sedan data matematiskt. Därvid, de fann att topparna i lavinerna följde maktlagar. De föreslår att detta indikerar skalinfarlighet, vilket i matematiska termer betyder att en kritisk punkt nåddes. Data visade att råttahjärnor genomgår en kontinuerlig fasövergång, vilket mildrar mot perkolationsteorier.

Forskarna upprepade sina experiment med apor och möss och rapporterar att de hittade liknande maktlagsfördelningar. De fann också att exponenterna i de maktlagar de tillämpade inte var desamma som de som hittades i tidigare experiment. De föreslår att detta indikerar att fasövergångar relaterade till sömncykeln hör hemma i en annan "universalitetsklass".

© 2019 Science X Network