Cognitieve controle tijdens de slaap: het vreemde geval van zelfontwaken (SAS)

Slaap wordt vaak ten onrechte opgevat als een passieve toestand; het speelt echter feitelijk een fundamentele rol bij het reguleren van cognitieve functies overdag, zoals geheugen en emotie (Klinzing et al., 2019). Bovendien suggereren andere verschijnselen dat complexe cognitieve verwerking actief kan zijn tijdens de slaap. Lucide dromen, het vermogen om je bewust te zijn van dromen terwijl je droomt, impliceert bijvoorbeeld een vorm van wilsmatige controle tijdens de slaap (Baird et al., 2019). Een andere nauwelijks bestudeerde ervaring met betrekking tot herwonnen cognitieve activiteit tijdens de slaap is zelfontwaken. Mensen gebruiken gewoonlijk een alarm om 's ochtends op een bepaald tijdstip wakker te worden. Interessant is dat sommige mensen melden dat ze wakker kunnen worden zonder de hulp van een tijdwaarnemer; we noemen dit fenomeen zelfontwaken. Hoewel de ervaring vaak wordt gerapporteerd, zijn bepaalde details nodig om het fenomeen te identificeren en te begrijpen.

Ten eerste kan het ontwaken uit de slaap worden geïnduceerd door externe prikkels, maar het kan ook spontaan optreden. Ten tweede kan spontaan ontwaken worden onderverdeeld in natuurlijk ontwaken, veroorzaakt door een ‘natuurlijke’ slaaponderbreking als gevolg van het verdwijnen van de fysiologische slaapdruk, of zelfontwaken, gedreven door de intentie om wakker te worden. Ten derde vereist zelfontwaken op zichzelf verduidelijking: het kan een gewoonte zijn (dat wil zeggen, iemand wordt elke dag op dezelfde tijd wakker), in welk geval circadiane ritmes de drijvende factor zijn, of het kan door de wil worden veroorzaakt. Dit laatste fenomeen staat hier centraal.

Het bestuderen van zelfontwaken is niet alleen fascinerend, maar kan ook inzicht verschaffen in de aanwezigheid van specifieke cognitieve processen, zelfs op minimale of afwezige bewustzijnsniveaus. Er zijn minstens drie cognitieve operaties die een slapend persoon met succes moet uitvoeren om op het beoogde tijdstip wakker te worden. Ten eerste moeten ze de doeltijd coderen en onthouden, die gemakkelijk toegankelijk moet zijn; ten tweede moet de verstreken tijd tijdens de slaap voortdurend worden geschat en vergeleken met de doeltijd; ten derde moet men tijdens de slaap de vrijwillige controle herwinnen om wakker te worden. Al deze handelingen moeten worden uitgevoerd terwijl de slapende persoon zich in een toestand bevindt die doorgaans wordt gekenmerkt door minimale bewustzijnsniveaus (Tononi & Massimini, 2008).

Het experimentele model van zelfontwaken benadrukt verschillende belangrijke kwesties, met name het ontbreken van een betrouwbaar model voor het schatten van het tijdsinterval, van minuten tot uren, dat verstrijkt tussen het in slaap vallen 's nachts en het moment van zelfontwaken. Dit kan worden verklaard door de beperkte kennis van ultradische hersenoscillatoren (dat wil zeggen bioritmen met perioden korter dan 24 uur) die verband houden met de perceptie van tijd tijdens de nachtelijke slaap, hoewel de processen die betrokken zijn bij de interne timing van circadiane ritmes uitgebreid zijn bestudeerd. Deze worden biologisch gereguleerd door een relatief kleine groep van ongeveer 10.000 neuronen in de suprachiasmatische kern van de hypothalamus, die oscilleert met een 24-uurs ritme.

Er is weinig bekend over ultradische tijdwaarnemers van de slaap, vooral met betrekking tot de REM-slaapcyclus (Rapid Eye Movement), maar ze spelen waarschijnlijk een cruciale rol bij het zelfontwaken. Tot nu toe is zelfontwaken bestudeerd met behulp van verschillende subjectieve en objectieve methodologieën, waaronder vragenlijsten, slaapdagboeken, actigrafie en polysomnografie. Geen enkele studie heeft echter al deze verschillende benaderingen geïntegreerd. Doel Het primaire doel van dit project zal zijn het onderzoeken van de psychofysiologische en neuropsychofysiologische kenmerken die ten grondslag liggen aan het fenomeen zelfontwaken, waarbij een innovatieve multimodale benadering wordt geïntroduceerd door drie hoofdmethodologieën te combineren (ecologische beoordeling, neuropsychologische benadering en polysomnografische opname). Concreet zal het eerste deel van het onderzoek erop gericht zijn om door middel van een actigrafisch onderzoek te bevestigen dat proefpersonen die dit vermogen op een subjectief niveau rapporteren (geëvalueerd via de SAQ-vragenlijst) inderdaad in staat zijn dit vermogen uit te voeren. Ten tweede zal het polysomnografische onderzoek tot doel hebben de EEG-kenmerken van 'zelfontwakers' te evalueren in de 30 minuten voorafgaand aan het zelfontwaken, vergeleken met die voorafgaand aan het gedwongen ontwaken veroorzaakt door een externe stimulus. Ten slotte zal de neuropsychologische beoordeling gericht zijn op het evalueren van verschillen in de cognitieve controledomeinen en temporele inschattingsvaardigheden bij 'zelfontwakers' in vergelijking met personen die niet in staat zijn zichzelf te ontwaken.

De hypothese is dat proefpersonen die in staat zijn tot zelfontwaken onderscheidende neurofysiologische en neuropsychologische kenmerken zullen vertonen. In het bijzonder wordt van deze proefpersonen verwacht dat ze een vermindering in de dichtheid en kracht van langzame golven vertonen, beginnend 30 minuten vóór het zelfontwaken, wat wijst op het vermogen om de diepe slaap te remmen ter voorbereiding op het wakker worden. Bovendien wordt verondersteld dat deze proefpersonen mogelijk betere prestaties vertonen op het gebied van neuropsychologische variabelen die verband houden met cognitieve controle en temporele inschatting.