Команда исследователей под руководством Дэвида Элменхорста из Института нейронаук и медицины Юлихского исследовательского центра (ФРГ) экспериментально подтвердила, что отсутствие сна приводит к физическим изменениям в мозге. Результаты работы проливают свет на одну из фундаментальных загадок нейробиологии — зачем живым организмам нужен сон.
Долгое время ученые предполагали, что сон необходим для «перезагрузки» мозга. Согласно гипотезе синаптического гомеостаза, во время бодрствования связи между клетками мозга (синапсы) укрепляются, что увеличивает потребность в энергии и ведет к накоплению белков. Сон же должен восстанавливать баланс, ослабляя эти связи. Однако до сих пор эти данные были получены только в экспериментах на животных.
Чтобы проверить эту гипотезу у людей, ученые провели эксперимент с 40 добровольцами. Одни участники спали как обычно, а другие не спали всю ночь. С помощью ПЭТ-сканирования исследователи измерили в их мозге уровень белка SV2A, который считается косвенным показателем количества синапсов — контактов между нервными клетками.
Выяснилось, что после 28 часов без сна уровень SV2A был выше в гиппокампе, отвечающем за память, и таламусе, который передает сигналы между различными областями мозга. Когда участникам затем разрешили поспать два часа, более высокий уровень этого белка оказался связан с более выраженной медленноволновой активностью — признаком глубокого сна и сильной потребности организма в отдыхе.
Поскольку SV2A является лишь косвенным маркером, ученые не могут утверждать, что число синапсов действительно увеличилось. Однако результаты согласуются с гипотезой синаптического гомеостаза: во время бодрствования связи между нейронами становятся сильнее или активнее, а сон помогает вернуть их к более сбалансированному состоянию.
Читайте также на Mail Наука, почему дружба нужна человеку не меньше, чем сон и еда.
