Что происходит с организмом, когда вы не спите всю ночь. Блог ученого

Илюстрация

Фото: DmitryPoch/Depositphotos

Когда-нибудь задумывались, что происходит в мозге, когда вы не спите два дня подряд? Что ж, недавно мы это выяснили.

(Колонка написана в соавторстве с Пьером Макетом из Льежского университета)

То, насколько сильно вас клонит в сон, насколько хорошо вы умножаете, вычитаете, концентрируете внимание и выполняете рабочие задания, зависит от того, сколько вы уже на ногах и какое сейчас время суток. Если же вы бодрствуете два дня подряд (день, ночь и еще один день), нормальная производительность будет только первые 16 часов.

Потом наступает «биологическое ночное время», сопровождающееся ростом уровня гормона мелатонина. Производительность резко ухудшается и достигает своего минимума в районе 6-8 часов утра следующего дня. После этого производительность может немного улучшиться, но не достичь уровня предыдущего дня. К норме она вернется только после хорошего ночного сна.

Таким образом, временная шкала производительности меняется не линейно (в зависимости от того, как долго вы не спите), она модулируется временем суток. Симптомы недосыпания вызывает даже не «время суток», а «внутреннее, биологическое время суток».

На поведенческом уровне работа мозга будет зависеть от комбинированного эффекта суточной ритмичности (ритма дня и ночи) и гомеостаза сна (тяга ко сну, которая накапливается во время бодрствования и рассеивается во время сна.)

Ритм дня и ночи

Суточная (циркадная) ритмичность проявляется и в поведении, и в физиологии человека. Генерируется она биологическими часами, практически в каждой клетке мозга и тела.

В течение биологического дня внутренние часы генерируют сигнал бодрствования, который со временем становится сильнее и достигает своего максимума вечером. Это может показаться парадоксальным, но сигнал должен усиливаться на протяжении дня, поскольку тяга ко сну тоже усиливается — нужно что-то, что не даст уснуть.

Но по мере того, как наступает биологическая ночь, сигнал бодрствования рассеивается и превращается в сигнал, стимулирующий сон. Он достигает своего пика к 6-8 часам утра. Опять же, это может показаться парадоксальным, но в нормальных условиях, когда человек спит по ночам, усиление сигнала, стимулирующего сон, к 6-8 утра позволяет ему хорошо спать даже после того, как сонливость рассеивается.

Но если мы не спим всю ночь, начинаются проблемы. Ночью сохраняется сильное давление ко сну, даже усиливается. Циркадный сигнал больше не противостоит этому давлению, и мы силой заставляем себя не спать. Наступает новый день, биологические часы все также тикают (независимо от того, спали мы ночью или нет) и посылают организму сигнал бодрствования. На какое-то время становится легче.

Что происходит в мозге?

Это все понятно и логично, и заметно по нашему поведению. Но как комбинированное воздействие суточного ритма и тяги ко сну влияет на мозг? Мы провели соответствующее исследование. Команда ученых Льежского и Сюррейского университетов просканировали мозг 33 человек (которые не спали два дня, а потом прошли полный цикл восстановления сна) при помощи функциональной магнитно-резонансной томографии, которая дала нам подробную картину уровней активности нейронов во всем мозге.

Активность в нескольких областях мозга, в частности, в подкорковых (таких как таламус, главный центр для передачи информации в кору), соответствовала 24-часовому суточному ритму, расписание которой, как ни странно, варьировалось в разных областях мозга. Другие области, в частности лобные, показали снижение активности во время бодрствования и возвращение к прежнему уровню после восстановительного сна. Некоторые области мозга отображали картину, которая представляла собой смесь ритмичности и снижения активности, связанного с бодрствованием. (…)

Таким образом, мы обнаружили, что различные области мозга по-разному реагируют на потерю сна и суточный ритм. Это показывает, насколько сложны механизмы реагирования мозга на недосыпание. (…)

Да, ваш мозг ночью работает иначе, чем днем. Если работаете допоздна, возможно, лучше остановиться, поспать и вернуться к работе утром.

Перевод НВ

Впервые опубликовано на The Conversation. Републикация полной версии текста запрещена.

Больше блогов здесь

Читайте также

Читайте в разделе