Дослідження показали, що позбавлення сну змінює нейронні зв'язки у мозку

Нові дослідження на мишах показали, що навіть кілька годин позбавлення сну можуть значно змінити мережу нейронних зв'язків у мозку, особливо в областях, відповідальних за пам'ять та навчання. Це відкриття може допомогти зрозуміти, чому когнітивні функції погіршуються після безсонної ночі.

Дослідження, опубліковане у журналі Current Biology, показує, що нестача сну призводить до зниження різноманітності типів синапсів — місць, де нейрони взаємодіють між собою. Вчені відзначають, що такі зміни можуть бути пов'язані із погіршенням когнітивних функцій, включаючи пам'ять.

Синапси є критичними для передачі сигналів між нейронами. У людському мозку існують трильйони синапсів, які формують та змінюють нейронні ланцюги, що зберігають інформацію. Різні теорії намагалися пояснити зв'язок між сном і пам'яттю через зміни у цих синапсах. Одна з теорій стверджує, що під час сну відбувається ослаблення синапсів для збереження енергії та підготовки мозку до обробки нової інформації.

Сет Грант, нейробіолог з Університету Единбурга, підкреслює, що синапси демонструють значну різноманітність. Вони розрізняються не тільки за типами нейротрансмітерів, але й за структурою та складом білків у нейронах. Грант та його команда розробили метод для оцінки різноманітності синапсів за допомогою флуоресцентних білків PSD95 і SAP102, що дозволяє класифікувати синапси на три типи.

У поточному дослідженні Грант та його команда порівняли мишей, які спали нормально, з тими, що були позбавлені сну протягом шести годин. Візуалізація мозку показала, що загальна кількість синапсів залишалася постійною, але різноманітність підтипів синапсів знижувалася у тварин, позбавлених сну, особливо у корі та гіпокампі — областях мозку, відповідальних за навчання та пам'ять.

Зокрема, спостерігалося зменшення кількості синапсів із високою швидкістю переробки білків та збільшення кількості синапсів із низькою швидкістю переробки. Причини цього зсуву поки не зрозумілі, але попередні дані вказують на те, що недолік сну може уповільнювати синтез білка в клітинах.

Результати вказують на те, що сон відіграє важливу роль у збереженні різноманітності синапсів у мозку, що може пояснити, чому пам'ять погіршується при нестачі сну. Більшість попередніх досліджень не могли виявити таких відмінностей у синапсах.

Драгана Рогулья, нейробіолог з Гарвардської медичної школи, зазначає, що необхідно подальше вивчення для розуміння функціональної значущості всіх змін у мозку. Інші дані вказують на те, що хоча синаптом змінюється при позбавленні сну, він відносно стабільний у звичайних циклах сну і неспання.

Маркус Франк, нейробіолог з Університету штату Вашингтон, додає: «хоча збереження синаптичного розмаїття не є повною відповіддю на загадку сну, ця нова перспектива є дуже інтригуючою».

Ці дослідження відкривають нові горизонти в розумінні нейронних механізмів, які лежать в основі нашої потреби у сні, і можливі майбутні стратегії для поліпшення когнітивних функцій та загального здоров'я мозку.