Новое исследование, проведённое учёными из Больница общего профиля Массачусетса имени Бригама , с использованием технологий визуализации нового поколения продемонстрировали скоординированное изменение активности мозга при наступлении сна. Ученые выяснили, что в фазе медленного сна (без быстрых движений глаз) области мозга, отвечающие за двигательные функции и обработку сенсорной информации, сохраняют активность и продолжают потреблять энергию, в то время как участки, связанные с мышлением, памятью и воображением, снижают свою активность и потребляют меньше энергии. Результаты исследования были опубликованы в Nature Communications.
«По словам автора статьи Цзинъюаня Чена, данная работа помогает понять, как мозг поддерживает способность к реакции на окружающую среду, даже когда сознание ослабевает во время сна. Полученные результаты и методы визуализации, которые использовались для их получения, открывают новые перспективы в изучении неврологических расстройств и проблем со сном».
Каждую ночь организм несколько раз чередует две фазы сна: NREM и REM (быстрое движение глаз). NREM представляет собой глубокую, восстанавливающую стадию, которая играет важную роль в физическом здоровье, работе мозга и профилактике болезней. Однако многие процессы, лежащие в основе этой фазы, и ее влияние на здоровье, остаются недостаточно понятными. Предыдущие исследования указывают на то, что NREM способствует очищению мозга от токсинов.
Благодаря новой трехмодальной методике, объединяющей ЭЭГ для исследования мозговой активности, фМРТ для анализа кровотока и функциональной ПЭТ для отслеживания изменений в метаболизме глюкозы, ученые провели исследование мозга 23 здоровых взрослых во время кратковременного дневного сна.
В ходе исследований установлено, что с углублением сна снижается энергопотребление и замедляется обмен веществ, однако кровоток, наоборот, ускоряется, в особенности в областях, отвечающих за восприятие сенсорной информации, которые остаются относительно активными. Одновременно с этим подавляется активность когнитивных сетей высшего порядка, и возрастает приток спинномозговой жидкости. Полученные данные в совокупности подтверждают предположение о том, что сон способствует удалению из мозга отработанных веществ, сохраняя при этом способность реагировать на сенсорные сигналы, способные вызвать пробуждение.
В дальнейших работах авторы рекомендуют привлекать более широкие и разнообразные выборки участников, а также выполнять более продолжительные и детальные записи данных о сне. Исследователи также намерены применять точные методики для оценки метаболических процессов в мозге и определения фаз сна.
[Фото: ru.123rf.com]