Новое исследование, проведённое учёными из Массачусетской больницы общего профиля имени Бригама, с использованием технологий визуализации нового поколения показало, что при засыпании мозг демонстрирует скоординированный сдвиг в активности. Исследователи обнаружили, что во время фазы медленного сна (без быстрых движений глаз) части мозга, отвечающие за движение и сенсорную информацию, остаются активными и продолжают потреблять энергию, в то время как области, отвечающие за мышление, память и воображение, затихают и потребляют меньше энергии. Результаты работы опубликованы в Nature Communications.
«Это исследование помогает объяснить, как мозг сохраняет способность реагировать на внешний мир, даже когда сознание затухает во время сна», — сказал автор статьи Цзинъюань Чен. «Результаты и инструменты визуализации, которые мы использовали для их получения, позволяют по-новому взглянуть на механизмы неврологических заболеваний и нарушений сна».
Каждую ночь организм несколько раз переходит к двум типам сна: NREM и REM (быстрое движение глаз). NREM — это глубокая восстановительная стадия сна, которая играет ключевую роль в физическом здоровье, функционировании мозга и профилактике заболеваний. Тем не менее, многие из лежащих в ее основе процессов и воздействие на здоровье остаются недостаточно изученными. Предыдущие исследования показали, что NREM помогает выводить шлаки из мозга.
Используя новую трёхмодальную методику, которая сочетает в себе ЭЭГ для изучения активности мозга, фМРТ для анализа кровотока и функциональную ПЭТ для отслеживания динамики метаболизма глюкозы, исследователи изучили мозг 23 здоровых взрослых людей во время коротких периодов дневного сна.
Было обнаружено, что по мере углубления сна снижается потребление энергии и замедляется метаболизм, в то время как кровоток становится более динамичным, особенно в сенсорных областях, которые остаются относительно активными. В то же время когнитивные сети более высокого порядка затихают, а приток спинномозговой жидкости увеличивается. В совокупности эти данные подтверждают идею о том, что сон помогает выводить из мозга продукты жизнедеятельности, сохраняя при этом чувствительность к сенсорным сигналам, которые могут спровоцировать пробуждение.
Авторы отмечают, что в будущих исследованиях следует задействовать более крупные и разнообразные группы людей, а также проводить более длительные и подробные записи сна. Ученые также планируют использовать точные методы для измерения метаболизма мозга и стадий сна.
[Фото: ru.123rf.com]
