Після безсонної ночі в людей погіршилася увага через намагання мозку очиститися від токсинів

Зниження уваги в людей після безсонної ночі виявилося пов’язаним із хвилями виведення спинномозкової рідини з мозку. Зазвичай такі хвилі виникають під час сну та допомагають мозку очиститися від токсичних продуктів життєдіяльності його клітин. Коли ж людині не вдається поспати, мозок чергує такі процеси очищення з періодами активної роботи. Дослідження опублікували в журналі Nature Neuroscience.

Знімки магнітно-резонансної томографії мозку одного з учасників дослідження, за якими визначали потік спинномозкової рідини. Yang et al. / Nature Neuroscience, 2025

Що відбувається з мозком під час сну?

На відміну від інших органів, людський мозок не може повністю відпочивати під час сну. Натомість уві сні відбуваються процеси, які допомагають йому підтримувати роботу вдень: закріплення, сортування та навіть підготовка до створення нових спогадів, виправлення пошкоджень у ДНК нейронів і очищення від токсичних сполук життєдіяльності нервових клітин. Дослідники навіть з’ясували, що в дітей під час сну переважають процеси, пов’язані з навчанням і створенням спогадів, тоді як у старшому віці — процеси очищення мозку й виправлення помилок у нейронах.

Однак мало відомо про те, як мозок адаптується до нестачі сну, яка шкодить усьому організму: невиспані люди менш схильні допомагати іншим, мають гірший імунітет і навіть почуваються старшими. Нещодавні дослідження показали, що окремі ділянки мозку можуть спати навіть тоді, коли людина перебуває у стані неспання. Щоб з’ясувати, як саме відсутність сну впливає на мозок і самопочуття людей, науковці Масачусетського технологічного інституту та Бостонського університету провели нове дослідження.

Як дізналися про вплив процесів очищення мозку на увагу?

Дослідження проводили за участі 26 добровольців, яким проводили електроенцефалограму й МРТ мозку та тести на увагу після ночі здорового сну та після безсонної. Як виявилося, після безсонної ночі в учасників періодично погіршувалася увага, що збігалося з хвилями спинномозкової рідини, яка відтікала з мозку. Ці хвилі мали такий самий характер, як хвилі спинномозкової рідини під час повільної фази сну, і набагато частіше траплялися саме після безсонної ночі, а не здорового сну.

У середньому в учасників увага погіршувалася за дві секунди до хвилі спинномозкової рідини з мозку та покращувалася за секунду після хвилі цієї рідини в мозок. Це може свідчити про компроміс між підтриманням базових функцій мозку та більш енергозатратними процесами, такими як утримання уваги на чомусь одному. Крім хвиль у мозку, періоди погіршення уваги також збігалися в часі зі звуженням зіниць і сповільненням серцевого та дихального ритму. Це може вказувати на спільний механізм, який регулює відновлення різних систем організму після безсонної ночі.

Як відкриття змінює уявлення про людський мозок?

Відкриття свідчить на користь гіпотези, що в умовах нестачі сну людський мозок, а можливо й мозок інших тварин, компенсує недоспані години короткими періодами подібної на сон активності. Виявляти такі періоди «сну наяву» можливо за допомогою відстеження звужень зіниць, що допоможе неінвазивно вимірювати хвилі спинномозкової рідини в мозку. Це важливо для оцінки працездатності людей, які часто працюють уночі, наприклад лікарів або поліціянтів, а також дослідження хвороб Альцгеймера та Паркінсона, які пов’язують із порушеннями виведення шкідливих білків із мозку разом із рідиною.

Які відкриття робили про сон

🦧 Надолужувати недоспані години вдень можуть не лише люди, але й людиноподібні примати, такі як орангутанги.

🧠 Подібну на сон активність у мозку спричиняє і відділення частини його кори, яке проводять деяким пацієнтам з епілепсією.

😴 Іноді безсонна ніч буває навіть корисною — вона покращила настрій у людей із депресією.