Ученые нашли способ «обмануть» мозг и снизить последствия недосыпа

Исследователи сделали еще один шаг к пониманию того, как мозг восстанавливается во время сна. В эксперименте на мышах ученым удалось запустить процессы, которые обычно происходят только во время глубокого сна. При этом сами животные оставались бодрствующими.

Недостаток сна обычно приводит к сонливости, ухудшению концентрации внимания, замедлению реакции и перепадам настроения. Кроме того, хроническое недосыпание повышает риск развития различных заболеваний. Авторы новой работы решили проверить, можно ли заставить отдельные участки мозга выполнять «ночную работу» даже тогда, когда организм не спит.

Как проходил эксперимент

Для этого исследователи имплантировали мышам тончайшие оптоволоконные кабели. В течение 30 минут они посылали световые импульсы, имитирующие ритм глубокого сна в определенной области мозга. При этом животным специально не давали уснуть, чтобы усилить эффект недосыпания.

• Такой подход позволяет искусственно «усыпить» лишь небольшой участок мозга. Пока эта область восстанавливает способность к обучению и закрепляет воспоминания, остальные отделы продолжают контролировать окружающую обстановку. Похожий механизм существует у дельфинов, которые способны спать поочередно каждым полушарием мозга.
• После процедуры у мышей обнаружились признаки снижения потребности во сне. В стимулированных областях мозга уменьшилась активность медленных мозговых волн — именно они считаются главным признаком глубокого сна. Такие волны представляют собой электрическую активность нервных клеток, возникающую во время глубокого сна. Считается, что именно в этот период мозг активно восстанавливается и перерабатывает полученную за день информацию.
• Затем ученые проверили, как стимуляция повлияла на память животных. Лишенные сна мыши, которым стимулировали оба полушария мозга, справились с тестами на память почти так же хорошо, как и полностью выспавшиеся животные. При этом мыши, не получавшие стимуляцию, показали значительно более слабые результаты.

Пока методика испытана только на животных. Однако исследователи отмечают, что и у людей, и у крыс медленные волны иногда возникают даже в состоянии бодрствования. Ученые планируют выяснить, удастся ли добиться аналогичного эффекта у человека с помощью менее инвазивных технологий.

По данным специалистов, большинство взрослых жителей США не спят рекомендуемые 7–9 часов в сутки. Кроме того, от 25 млн до 30 млн американцев страдают бессонницей. Это расстройство может быть связано как со стрессом, так и с хроническими заболеваниями, включая болезни дыхательной, пищеварительной и нервной систем. Длительная бессонница также повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии и сахарного диабета второго типа.

Значение исследования

В Национальном институте неврологических расстройств и инсульта США считают, что результаты исследования помогают лучше понять, зачем человеку необходим сон и каким образом мозг обучается и закрепляет воспоминания. Эти данные могут приблизить создание новых методов профилактики и лечения возрастного снижения когнитивных функций.