Недостаток сна заставляет мозг «чиститься» во время бодрствования, выяснили учёные

Новое исследование Массачусетского технологического института (MIT) раскрывает, что происходит в мозге при кратковременных провалах внимания из-за недосыпа. Оказалось, что в эти моменты мозг запускает процесс очистки, характерный для сна, что приводит к временному снижению концентрации.

Учёные обнаружили, что при нехватке сна спинномозговая жидкость (ликвор), которая обычно омывает мозг и выводит токсины во время сна, начинает активно перемещаться и в периоды бодрствования. Однако эта компенсаторная реакция имеет свою цену — резкое падение внимания в момент «очистки».

Если вы не спите, волны спинномозговой жидкости начинают вторгаться в период бодрствования, где в норме их быть не должно. Однако за это приходится платить вниманием — оно падает именно в те моменты, когда возникает эта волна тока жидкости, — пояснила старший автор исследования, профессор Лора Льюис.

В эксперименте 26 добровольцев проходили тесты на внимание после ночи нормального сна и после депривации сна, находясь в МРТ-сканере. Исследователи отслеживали активность мозга, движение ликвора, частоту сердечных сокращений, дыхания и размер зрачков.

Результаты показали, что в моменты ошибок в тестах у невыспавшихся участников спинномозговая жидкость оттекала от мозга, а затем возвращалась обратно, когда внимание восстанавливалось. Одновременно замедлялись дыхание и сердцебиение, а зрачки сужались.

Результаты говорят о том, что в момент, когда внимание даёт сбой, эта жидкость фактически выталкивается наружу, прочь от мозга. А когда внимание восстанавливается, она втягивается обратно, — говорит Льюис.

По мнению авторов, это свидетельствует о существовании единой системы, которая координирует как высшие когнитивные функции (внимание), так и базовые физиологические процессы (динамику жидкостей мозга, кровоток и сужение сосудов). Вероятным кандидатом на роль такого регулятора является норадренергическая система мозга.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Neuroscience.