Как одна бессонная ночь меняет связи между нейронами и почему сон «перезагружает» мозг
- Источник:
- Hryshchyshen Serhii/Shutterstock/Fotodom.ru
Одна бессонная ночь усиливает связи между нервными клетками мозга, а сон, вероятно, необходим для восстановления их нормального состояния. К такому выводу пришли ученые, результаты исследования в журнале PLOS Biology.
Ученые давно пытаются понять, зачем человеку и другим животным нужен сон. Согласно одной из наиболее распространенных гипотез, во время сна мозг восстанавливает баланс работы нервных клеток и их связей.
В период бодрствования синапсы — места соединения нейронов — постепенно укрепляются. Из-за этого мозгу требуется больше энергии, а в его тканях накапливаются различные белки. Считается, что во время сна эти процессы обращаются вспять: часть связей ослабевает, а работа мозга возвращается в состояние равновесия. Однако до сих пор эта гипотеза подтверждалась лишь экспериментами на животных.
Чтобы проверить, справедлива ли она для человека, исследователи использовали позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ). С ее помощью они измерили уровень белка SV2A, который считается маркером количества синапсов. В исследовании приняли участие 40 добровольцев, половина из которых не спала всю ночь.
Выяснилось, что после 28 часов непрерывного бодрствования у участников, лишенных сна, уровень SV2A оказался выше сразу в нескольких областях мозга, в том числе в гиппокампе, отвечающем за память, и таламусе — одном из ключевых центров передачи информации.
Затем участникам разрешили поспать два часа. Оказалось, что чем выше был уровень SV2A, тем больше во время сна регистрировалось медленных волн — признака глубокого сна и высокой потребности организма в отдыхе.
Авторы подчеркивают, что белок SV2A лишь косвенно отражает количество связей между нервными клетками, а выявленные изменения были сравнительно небольшими. Тем не менее результаты поддерживают гипотезу о том, что сон помогает мозгу восстанавливать нормальный баланс нейронных связей и объясняют биологическую природу потребности человека во сне.
«Во время лишения сна мозг дольше остается активным и продолжает обрабатывать поступающую информацию. Наше исследование показало, что примерно через 28,5 часа бодрствования уровень маркера, связанного с плотностью синапсов, повышается в нескольких областях мозга. Это говорит о том, что недостаток сна вызывает не только чувство усталости, но и сопровождается измеримыми изменениями в нейронных связях», — отметили авторы исследования.
Недавно ученые дали ответ на важный вопрос — можно ли отоспаться за всю неделю?
