«Даже в условиях гипоксии — нехватки кислорода, возникающей при апноэ сна, мозг не остается пассивным: он пытается перестроить собственные связи, чтобы компенсировать дефицит. Этот процесс исследователи описывают как форму “самоорганизации” нейронных сетей», — рассказали в вузе о результатах исследования, которое проводилось под руководством доцента кафедры физики открытых систем СГУ Максима Журавлева.
Как пояснили в университете, апноэ сна — это состояние, при котором человек во сне периодически перестает дышать. При обструктивном апноэ сна из-за расслабления мышц гортани дыхательные пути перекрываются, мозг вынужден просыпаться на доли секунды, чтобы восстановить дыхание. Так может происходить десятки и даже сотни раз за ночь. В результате — хроническая усталость, ухудшение памяти, снижение концентрации и повышенный риск инсульта.
Суть исследования
В исследовании участвовали 72 добровольца, у которых во время ночного сна записывали сигналы с 19 точек на голове. Как отметили в вузе, такой подробный анализ — редкость.
Обычно при стандартных исследованиях сна — полисомнографии — регистрируют лишь шесть отведений.
Для записи электрической активности мозга ученые использовали электроэнцефалограмму и применили к ней инструменты из нелинейной физики и теории графов. Оказалось, что главные различия между здоровыми людьми и пациентами с апноэ проявляются именно в фазе быстрого сна. В этот момент организм наиболее уязвим: мышцы полностью расслаблены, и дыхание чаще всего прерывается.
Самые заметные изменения обнаружили в затылочной доле, где располагается зрительная кора. По информации вуза, именно она во сне переключается с обработки изображений на сигналы от внутренних органов: сердца, легких, кишечника. Зрительная кора реагирует на остановку дыхания как на внутреннюю тревогу и перестраивает свою работу, чтобы справиться с гипоксией. При этом перестройка происходит не хаотично, а по законам самоорганизации — одни связи «ломаются», но на их месте появляются новые.
Особое внимание команда ученых уделила высокочастотным колебаниям мозга, которые связаны с памятью и обучением. Именно в этих диапазонах и зафиксированы значительные отличия. Это может объяснять, почему у людей с апноэ чаще возникают когнитивные проблемы — трудности с концентрацией и запоминанием.
