Хронический недосып перестанет быть проблемой: мозг научат отдыхать прямо на рабочем месте

Ученые из Висконсинского университета в Мадисоне доказали, что мозгу не обязательно полностью погружаться в сон для восстановления когнитивных способностей и памяти. Исследование на мышах показало: активация специфических "сонных" ритмов в отдельных зонах мозга бодрствующего животного позволяет нейронам обновляться, пока остальная часть сознания остается на связи с окружающей средой. Это открытие ставит под сомнение теорию о необходимости тотального отключения организма для поддержания жизнедеятельности нервных клеток и открывает путь к созданию технологий локального отдыха для человека.

Локальный сон: как обмануть нейроны

Традиционно считалось, что сон — это глобальное состояние, требующее полного отключения сознания. Однако биологи обнаружили, что мозг способен функционировать фрагментарно. У подопытных мышей, лишенных полноценного отдыха, ученые программно запускали медленноволновую активность — главный признак глубокой фазы сна — в строго определенных областях. Пока эти участки "отдыхали" и закрепляли полученную информацию, животное продолжало бодрствовать и реагировать на стимулы.

"Мы буквально заставляем небольшой фрагмент ткани уснуть. В этот момент нейроны восстанавливают способность к обучению, тогда как весь остальной мозг активно взаимодействует с реальностью. Похожий механизм используют дельфины, у которых полушария спят по очереди", — разъяснила суть открытия в беседе с Pravda.Ru врач-невролог Артём Синицын.

Медленный сон критически важен для выживания: он занимает до 80% времени ночного отдыха человека. В этот период обмен веществ в тканях перестраивается, мозг проводит ревизию нейронных связей, удаляя лишний "шум" и укрепляя важные воспоминания. Ранее команда Кьяры Чирелли замечала подобные вспышки активности у людей в состоянии сильного недосыпа, но они были слишком короткими для восстановления.

Эксперименты с памятью и светом

Чтобы смоделировать сон в бодрствующем мозге, исследователи применили оптогенетику — метод управления нейронами с помощью света. У мышей, лишенных сна, стимулировали моторные и сенсорные зоны короткими 30-минутными циклами. Это имитировало естественные ритмы покоя. Результаты оказались поразительными: после такой "точечной" терапии потребность мозга в реальном сне в этих зонах резко снизилась, а когнитивные показатели выровнялись.

"На примере когнитивных тестов мы увидели, что мыши со стимулированными зонами мозга справлялись с задачами на память так же успешно, как и полностью выспавшиеся особи. Без стимуляции животные при недосыпе теряли способность к концентрации и не справлялись с тестами", — отметил в беседе с Pravda.Ru врач-терапевт Анна Кузнецова.

Оказалось, что даже если человек страдает от отеков или дискомфорта из-за нарушенного режима, адресная работа с нейронами может купировать часть проблем. Эффект достигается не за счет общего торможения нервной системы, а именно благодаря специфическому ритму чередования активности нейронов, характерному для глубокого сна.

Перспективы для людей и борьба с деменцией

Следующим шагом станет перенос технологии на людей. Ученые надеются, что вместо инвазивных имплантатов можно будет использовать транскраниальную стимуляцию — воздействие на кору мозга через поверхность черепа. Это может стать спасением для тех, кто вынужден работать в ночные смены или страдает от хронической бессонницы.

"Понимание механизмов локального сна приближает нас к лечению дегенеративных процессов. Если мы научимся давать отдых отдельным зонам мозга, это поможет замедлить возрастное снижение когнитивных функций", — подчеркнул в беседе с Pravda.Ru нутрициолог Алексей Дорофеев.

Пока технологии проходят проверку, стоит помнить, что на работу мозга влияет и наше питание. Например, излишний стресс и неправильный рацион могут усугублять повреждение нейронов, которое обычно "чистится" во время сна. Точно так же, как кариес разрушает эмаль годами, дефицит отдыха незаметно истощает ресурсы психики.

Ответы на популярные вопросы о локальном сне

Может ли человек сознательно запустить локальный сон?

Нет, на данном этапе это невозможно сделать усилием воли. Для запуска процессов требуются специальные медицинские протоколы стимуляции мозга.

Заменяет ли локальный сон обычный ночной отдых?

Лишь частично. Исследование показало восстановление когнитивных функций, но сон необходим и другим органам, например, для здоровья печени и иммунной системы.

Безопасно ли искусственно стимулировать мозг?

В клинических исследованиях побочных эффектов у мышей не выявлено, однако для применения на людях необходимы длительные испытания безопасности методов транскраниальной стимуляции.

Кому в первую очередь пригодится эта технология?

Людям экстремальных профессий, врачам, пилотам и пациентам с начальными стадиями Альцгеймера или деменции.

Читайте также

• Хуже любого диабета: полный отказ от сахарозы неожиданно спровоцировал системный сбой
• Природа в сговоре с пластиком: как ПЭТ и пыльца провоцируют тяжёлые аллергические сбои