Вчені давно задаються питанням, чому майже всі тварини сплять, незважаючи на те, що несвідомий стан заважає виживанню. Тепер дослідники на чолі з командою з Університету Цукуби виявили нові докази поновлення мозку, яке відбувається під час певної фази сну: сну зі швидким рухом очей (REM), коли ви схильні до яскравим сновидінь.
Вчені з'ясували, що фаза швидкого сну дуже важлива для роботи мозку. І чим частіше люди бачать сни, тим довше триватиме період швидкого сну, під час якого кровобіг в головному мозку більш активний і сприяє запобіганню різного роду захворюваням.
Дослідження було опубліковано в Cell Reports.
Читайте також: Ягоди і червоне вино проти гіпертонії: нове дослідження виявило незвичайний ефект
Результати дивують
Попередні дослідження вимірювали відмінності в кровотоці мозку між REM-сном, non-REM-сном і неспанням, використовуючи різні методи, з суперечливими результатами. Дослідники заявили, що для вивчення були обрані миші через вражаючу схожість їх мозку з мозком людини: і у мишей, і у людей повільний сон - це перша стадія сну, яка виникає, коли людина засинає приблизно на перші годину-дві, в той час як швидкий сон характеризується швидкими рухами очей і яскравими сновидіннями.
У своїй останній роботі команда під керівництвом Цукуби використовувала техніку для прямої візуалізації руху еритроцитів в капілярах мозку (де поживні речовини і продукти життєдіяльності обмінюються між клітинами мозку і кров'ю) мишей під час неспання і сну.
"Ми використовували барвник, щоб зробити кровоносні судини мозку видимими в флуоресцентному світлі, використовуючи техніку, відому як двотонна мікроскопія, - говорить старший автор дослідження професор Ю Хаясі. - Таким чином, ми могли безпосередньо спостерігати за еритроцитами в капілярах неокортексу мишей, які не піддавалися наркозу".
Дослідники також виміряли електричну активність в головному мозку, щоб визначити фазу швидкого сну, сну без фази швидкого сну і неспання, і шукали відмінності в кровотоці між цими фазами.
"Ми були здивовані результатами, - пояснює професор Хаясі. - Під час швидкого сну (коли люди бачать яскраві сни) спостерігався масовий потік еритроцитів через капіляри мозку, але не було ніякої різниці між нешвидким сном і станом неспання, що свідчить про те, що швидкий сон - унікальний стан".
Читайте також: Почуття постійної втоми: причини і як з цим боротися
Чому це важливо
Дослідницька група порушила сон мишей, що призвело до "відновлення" швидкого сну - більш сильної форми швидкого сну, щоб компенсувати більш раннє порушення. Кровотік в головному мозку додатково збільшувався під час відновного швидкого сну, що свідчить про зв'язок між кровотоком і силою швидкого сну. Однак, коли дослідники повторили ті ж експерименти на мишах без аденозинових рецепторів A2a (рецепторів, блокада яких змушує вас відчувати себе більш бадьорим після вживання кави), під час швидкого сну збільшення кровотоку було меншим, навіть під час відновленого швидкого сну.
"Ці результати припускають, що рецептори аденозину A2a можуть бути відповідальні принаймні за деякі зміни кровотоку в мозку під час швидкого сну", - говорить професор Хаяші.
Розширені кровоносні судини і посилений кровотік можуть допомогти мозку вивести продукти життєдіяльності з мозку. Ось чому порушення сну пов'язано із захворюваннями головного мозку, такими як хвороба Альцгеймера і деменція.
Робоча гіпотеза полягає в тому, що при захворюваннях, що вражають мозок, організм не може очистити нервові відходи через нестачу сну. А зниження мозкового кровотоку часто може привести до дегенеративних захворювань головного мозку.
Крім того, безсоння може негативно позначатися на психічних станах, таких як тривога і депресія, оскільки мозок не може виводити відпрацьовану рідину, коли сон порушується на тривалий період часу.
З огляду на те, що зниження кровотоку в головному мозку і зменшення REM-сну корелюють з розвитком хвороби Альцгеймера, яка включає накопичення продуктів життєдіяльності в головному мозку, може бути цікаво з'ясувати, чи є посилення кровотоку в капілярах мозку під час REM-сну.
Це дослідження закладає попередню основу для майбутніх досліджень ролі аденозинових рецепторів A2a в цьому процесі, що в кінцевому підсумку може призвести до розробки нових методів лікування таких станів, як хвороба Альцгеймера.
Читайте також: Люди будуть жити до 130 років: опубліковано нове дослідження
