Согласно исследованию, опубликованному в журнале PLOS Biology Дэвидом Элменхорстом из Института нейронаук и медицины Юлихского исследовательского центра, ночь без сна приводит к усилению связей между клетками мозга. Это говорит о том, что сон у людей важен для восстановления клеточного баланса в мозге.
Ученые давно задаются вопросом, зачем людям и другим животным нужен сон. Одна из причин заключается в том, что сон необходим для восстановления синаптических связей и гомеостаза в мозге. Синапсы — связи между клетками мозга — становятся сильнее во время бодрствования. Это увеличивает потребность мозга в энергии и приводит к накоплению белков в мозге. Считается, что во время сна эти уровни снижаются, синаптические связи ослабевают, а гомеостаз восстанавливается, но пока эти данные подтверждены только на животных моделях. Чтобы выяснить, подтверждается ли гипотеза о синаптическом гомеостазе у людей, авторы этого исследования с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) искали маркеры синаптического везикулярного гликопротеина 2A (SV2A) — маркера синапсов головного мозга — у 40 участников, половина из которых провела одну ночь без сна.
Авторы исследования обнаружили, что после 28 часов непрерывного бодрствования у участников из группы, лишенной сна, повысился уровень SV2A в нескольких областях мозга, включая гиппокамп (область, важную для памяти) и таламус — важный центр передачи информации в мозге. Когда участникам, лишенным сна, разрешили вздремнуть в течение двух часов, более высокий уровень SV2A был связан с большей активностью медленных волн во время сна — маркером глубокого сна и потребности в сне. Несмотря на то, что SV2A является лишь косвенным показателем связей между клетками мозга, а их увеличение было относительно небольшим, результаты подтверждают модель синаптического гомеостаза сна и указывают на биологическую связь между потребностью во сне и формированием клеточных связей.
Авторы добавляют: «При недосыпе мозг дольше остается в состоянии бодрствования и продолжает обрабатывать стимулы и информацию. Наше исследование показывает, что примерно через 28,5 часов бодрствования в нескольких областях мозга увеличивается маркер синаптической плотности. Это говорит о том, что недосып не только вызывает усталость, но и сопровождается измеримыми изменениями в нейронных связях».
[Фото: Krista Mangulsone, Unsplash (CC0, https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)]
