Что происходит в мозге, если вы лишены сна

Ученые пока только начинают понимать механизм, обуславливающий важное значение сна, но вам-то знакомо чувство раздражения, чрезмерной усталости и «тумана в голове», если вы плохо спали ночью

Это лишь небольшая часть проблем умственного и физического здоровья, которыми чревато лишение сна.

Сон - один из важных столпов хорошего здоровья; он не менее важен, чем полезные продукты питания, чистая вода и упражнения. Все больше исследований показывает, как сон связан с циклами сна и бодрствования, и что он играет центральную роль в нескольких процессах, имеющих ключевое значение для вашего здоровья.

Вы, возможно, испытывали плохое настроение и низкий уровень энергии из-за того, что не выспались. Хроническое лишение сна может привести к депрессии, увеличению веса, повышению риска диабета и рака, а также повышению риска несчастных случаев. Сон необходим вам, чтобы чувствовать себя бодрым, быть продуктивным и творческим, и вашему организму, чтобы оптимально функционировать.

Качество сна не всегда обеспечивается естественным образом. Вы постоянно находитесь в неблагоприятных условиях загрязнения искусственным освещением, напряженной работы и недостаточного пребывания на естественном солнечном свету в дневное время - вполне возможно, что сон станет вашей целью, которая поможет получить пользу для здоровья.

Синаптическая пластичность как один из факторов

В частности, исследователей интересовала синаптическая пластичность или то, как меняется связь между нейронами мозга. Прошлые исследования показали, что сон оказывает влияние на прочность этих нейронных соединений.

В этом исследовании была рассмотрена общая прочность соединений между нейронами и селективное укрепление, происходящее по мере того, как мозг узнает и кодирует новую информацию - это называется «ассоциативная пластичность». В исследовании, в котором приняли участие 20 человек, оценивали пластичность синапсов в условиях лишения сна и без лишения сна.

На первом этапе исследования для стимуляции движения рук применяли транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) моторной коры головного мозга. После всего одной ночи лишения сна участникам, чтобы вызвать движение рук, стимуляция потребовалась в меньшем объеме. Это свидетельствует о повышении степени возбуждения нейронов в мозгу.

Кроме того, такая увеличенная возбудимость снижает выборочное укрепление нейронов, имеющих важное значение для обучения. Хотя участники быстрее реагировали на стимулы после лишения сна, их обучаемость замедлилась.

Реакция на обучение проверялась путем электрической стимуляции нерва в руке непосредственно перед применением ТМС.

Ожидалось, что соответствующие синапсы в ответ на это движение укрепятся, поскольку электрическая стимуляция имитирует движение, вызванное ТМС. Лишение сна, как оказалось, угнетает этот элементарный механизм памяти и обучения.

Из этой информации исследователи выяснили, что сон, по сути, перестраивает гомеостаз и ассоциативную пластичность в мозге. Другими словами, на уровне нейронов мозга сон необходим для обучения адаптивному поведению.

Лишенные сна регионы мозга работают по-другому

Интересно отметить, что на лишение сна разные области мозга реагируют по-своему. Одни области страдают от отсутствия сна больше, чем другие.

В другом исследовании изучали снимки мозга участников после нескольких бессонных ночей подряд - обнаружилось, что области мозга, связанные с концентрацией и решением проблем, функционировали особенно медленно.

Исследователи сосредоточили свое внимание на более глубоком понимании того, как сон влияет на ритмический характер психиатрических и нейродегенеративных расстройств.

В исследовании приняли участие 33 молодых взрослых, которые не спали в течение 42 часов. В течение этого периода они выполняли задачи, которые измеряли время их реакции, память и обучение; чтобы оценить и отследить их циклы сна и бодрствования, был измерен уровень мелатонина; кроме того, им сделали 12 снимков мозга.

Исследователи установили, что деятельность отдельных областей мозга увеличивалась и уменьшалась с ростом и падением уровня мелатонина, как, например, активность гипоталамуса.

Но были и другие области мозга, снижение активности и способности функционировать которых было обусловлено не суточным ритмом, а, скорее, растущим дефицитом сна.

Как вы, наверное, уже догадываетесь, области мозга, в которых наблюдалось снижение функций, контролируют обучение, память и способность выполнять простые задачи.

Загрязнение освещением влияет на характер сна

Проблема качества сна растет каждый год по мере выпуска новых, развлекающих вас технологических устройств. Когда вы вынуждены обходиться без электричества, например, в походе, или если отключили свет, вы спите крепче и просыпаетесь отдохнувшим.

Источники света ночью нарушают циркадный ритм и уровень мелатонина, а оба эти показателя отвечают за то, как крепко вы спите и насколько отдохнувшим вы себя чувствуете на следующий день. На увеличение прерывистости сна влияет излучаемый цифровыми устройствами голубой свет, а не только источники искусственного освещения.

Многие лампы накаливания излучают длину волны красного цвета, которая не настолько вредна, как синий свет от электронных книг, компьютеров, сотовых телефонов и энергосберегающих светодиодных ламп. Синий свет полезен в течение дня, поскольку он повышает внимание, улучшает настроение и уменьшает время реакции.

Ночью эти изменения оказывают совершенно другой эффект на организм. По данным исследования, опубликованного в «Актуальной биологии», увеличение количества часов, проведенных под искусственным освещением, может также повлиять на силу мышц и плотность костей.

Исследователи изучили крыс, которые находились под круглосуточным освещением в течение шести месяцев и сравнили их силу и плотность костей с результатами контрольной группы, которая получала освещение в течение 12 часов, с перерывами на 12 часов темноты.

Животные из экспериментальной группы набрали вес, ослабли и имели повышенный уровень глюкозы в крови. Хорошая новость состоит в том, что эти последствия оказались обратимыми - все пришло в норму через две недели обычных условий освещения.

Высокая цена лишения сна

Обструктивное апноэ сна (ОАС) — это дыхательное расстройство, связанное со сном. При этом воздушный обмен на какой-то момент может остановиться или уменьшиться, несмотря на ваши усилия вдохнуть.

К сожалению, вы можете не знать о симптомах АОС, потому что они проявляются изменениями дыхания во время сна. В периоды бодрствования вы можете испытывать хроническую апатию и усталость, а ваш партнер может жаловаться на громкий храп ночью.

Экономические последствия для работодателей в виде снижения производительности труда могут достигать 86,9 млн. долл. США ежегодно, а почти 150 миллиардов долларов США - это экономическое бремя невыявленного ОАС, включая потерю производительности, несчастные случаи на транспортных средствах и на производстве.

По оценкам Американской академии медицины сна (ААМС), от ОАС страдает 12 процентов взрослого населения США. В сопроводительном докладе к новому анализу исследователи указывают, что после лечения люди ощущают позитивное воздействие на здоровье и качество жизни, включая улучшение качества сна, повышение производительности труда и сокращение отсутствия на работе на 40 процентов.

Лишение сна связывают со слабоумием

Дефицит сна может повысить риск слабоумия. Исследователи из лаборатории сна и нейровизуализации Калифорнийского университета Беркли обнаружили, что отсутствие сна делает мозг более уязвимым для белков, которые, как считается, вызывают слабоумие.

Почти у 40 миллионов взрослых США была диагностирована болезнь Альцгеймера, которая считается одной из наиболее изнурительных форм слабоумия. В этом исследовании было обнаружено, что при хроническом лишении сна в мозге накапливается бета-амилоид - это белок, характерный для страдающих от болезни Альцгеймера. Эти отложения нарушают способность спать и, таким образом, создают порочный круг.

Другие исследования показывают, что амилоидные бляшки, характерные для болезни Альцгеймера, быстрее образуются у лабораторных животных, лишаемых сна. Второе исследование затем установило, как во время сна мозг очищается от токсинов, уменьшая потенциальный риск слабоумия.

Риски, связанные с лишением сна

Как улучшить качество сна

Автор: д-р Джозеф Меркола