Одна ночь без сна меняет структуру мозга — открытие нейробиологов

Нейробиологи из Юлихского исследовательского центра выяснили, что всего одна ночь без сна способна изменить структуру синаптических связей в мозге человека. Ученые зафиксировали усиление плотности контактов между нейронами после длительного бодрствования. Данные опубликованы в журнале PLOS Biology. Об этом рассказывает издание Science XXI.

Группа под руководством Дэвида Элменхорста провела эксперимент с 40 добровольцами. Половина спала как обычно, остальные бодрствовали около 28 часов. После этого ученые измерили уровень белка SV2A — индикатора количества синапсов.

У лишенных сна людей уровень белка повысился в ряде зон мозга, особенно в гиппокампе и таламусе. Мозг в состоянии длительного бодрствования демонстрирует признаки усиления синаптической плотности и продолжает наращивать связи.

Результаты подтверждают гипотезу синаптического гомеостаза. Согласно ей, при бодрствовании мозг усиливает связи между нейронами во время обработки информации, что повышает энергозатраты. Сон выполняет противоположную функцию — снижает избыточную активность и восстанавливает баланс. Ранее эту гипотезу подтверждали в основном на животных.

После двухчасового дневного сна исследователи обнаружили связь между уровнем белка и интенсивностью медленных волн мозговой активности. Чем выше была перегруженность синапсов после бессонной ночи, тем сильнее проявлялась медленноволновая активность. Мозг компенсирует накопленный дисбаланс усилением восстановительных процессов.

Авторы отмечают, что изменения невелики, а показатель SV2A косвенный, но сам факт обнаружения процесса у людей принципиально важен. При длительном бодрствовании мозг продолжает активно обрабатывать информацию, что приводит к измеримым изменениям в нейронной архитектуре за одну ночь. Исследователи сделали вывод: сон выступает механизмом регулярной оптимизации нейронной сети.