Недостаток сна меняет структуру мозга за одну ночь

Исследователи из центра Юлих в Германии провели первое исследование на людях, подтвердившее теорию о том, как сон восстанавливает нейронные связи в мозге. Ученые использовали ПЭТ-сканирование для измерения плотности синапсов у 40 добровольцев и обнаружили значительные изменения в структуре мозга после недосыпа.

В ходе эксперимента половину участников не давали спать в течение 28 часов, после чего провели сканирование их мозга. Сравнение результатов показало, что у людей, лишенных сна, плотность синаптических связей была выше, особенно в областях, отвечающих за память и обработку информации. Затем участников эксперимента, не спавших сутки, уложили спать на два часа.

Во время этого короткого сна мозг людей с повышенной плотностью синапсов демонстрировал более глубокую медленноволновую активность, характерную для восстанавливающих фаз сна. Это указывает на то, что мозг самостоятельно регулирует глубину сна в ответ на накопленную нейронную активность предыдущего дня.

Полученные данные подтверждают гипотезу синаптического гомеостаза, которая объясняет связь между бодрствованием и сном на молекулярном уровне. Согласно этой теории, во время активной деятельности между нейронами устанавливаются новые связи, что требует значительных энергетических затрат и накопления метаболических отходов в мозге. Сон позволяет мозгу сократить лишние синаптические связи и восстановить энергетический баланс.

Ранее эта гипотеза была подтверждена только в экспериментах на животных. Исследование немецких ученых впервые предоставило прямые доказательства существования этого механизма у людей.

Авторы работы отмечают, что полученные результаты имеют практическое значение для понимания связи между хроническим недосыпом и развитием нейродегенеративных заболеваний. Согласно имеющимся данным, систематический недосып повышает риск развития болезни Альцгеймера и других заболеваний центральной нервной системы.