Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) з’ясували, чому нестача сну суттєво впливає на здатність мозку до концентрації. За допомогою сучасних методів сканування та аналізу мозкової активності вчені встановили механізми, які змушують людину втрачати увагу під час недосипання.
Про це розповідає ProIT
Як мозок очищується під час неспання
Під час повноцінного сну відбувається відновлення нейронів і судин, а також виведення непотрібних продуктів життєдіяльності за допомогою спинномозкової рідини. Виявилося, що при недосипанні ці процеси частково запускаються навіть у періоди неспання. Це неприродне очищення впливає на когнітивну функцію: мозок намагається компенсувати недолік відпочинку, і саме це призводить до погіршення концентрації.
Для підтвердження цієї гіпотези команда MIT провела експеримент за участю 26 добровольців. Кожен проходив тестування після нормального сну та після ночі без сну. Дослідники використовували швидкісну МРТ, ЕЕГ, пупілометрію та поведінкові тести для оцінки змін у мозковій активності, кровотоку, руху рідини й реакції очей.
Втрата уваги та фізіологічні зміни
Експеримент показав: коли учасники втрачали увагу, через їхній мозок проходила хвиля спинномозкової рідини, що імітує цикл очищення, характерний для глибокого сну. Саме під час короткочасної втрати концентрації рідина вимивається з мозку, а з поверненням уваги — повертається назад. Цей процес супроводжується комплексом фізіологічних змін: сповільнюється дихання, знижується пульс, а зіниці звужуються приблизно за 12 секунд до початку очищення.
“Якщо ви не спите, хвилі спинномозкової рідини починають впливати на ваш стан, коли зазвичай ви їх не відчуваєте. Однак вони супроводжуються втратою уваги, увага слабшає в ті моменти, коли ви відчуваєте ці хвилі руху рідини. Результати показують, що на момент втрати уваги ця рідина фактично виштовхується з мозку. А коли увага відновлюється, вона втягується назад”, — пояснює науковиця з Інституту медичної інженерії та науки MIT та Дослідницької лабораторії електроніки Лора Льюїс.
Дослідники підкреслюють: коли мозку бракує сну, він переходить у менш ефективний режим роботи, що проявляється не лише динамікою рідини, а й поведінковими порушеннями. Втрата уваги пов’язана з глобальними змінами у мозковій гідродинаміці та кровотоці, а також із зниженням когнітивної продуктивності.
Науковці припускають, що за перемикання між станами уваги та фізіологічними змінами може відповідати норадренергічна система мозку. Ця система, що використовує норадреналін як хімічний посередник, контролює увагу, пильність, серцевий ритм та циркуляцію рідини. Вона активізується під час сну, що підтверджують і інші дослідження, і може бути ключовим елементом у регулюванні подібних станів.
Висновки дослідження оприлюднені у журналі Nature Neuroscience.
