Научници објаснили зашто се мозак само „искључи“ када сте уморни

Када „искључите“ ум након бесане ноћи, мозак избацује цереброспиналну течност (ЦСФ), течност која окружује мозак и кичмену мождину и представља део можданог система за уклањање отпада. Та течност се затим поново враћа у мозак оног тренутка када „дођете себи“, према студији објављеној 29. октобра у часопису Nature Neuroscience.

Ове грешке у пажњи изазване умором праћене су и огромним променама у протоку крви и величини зеница, показало је истраживање. До сада се није знало да ове физиолошке реакције делују у тандему када се мозак, исцрпљен, привремено „искључи“.

„Мерењем толико различитих врста података о мозгу у исто време, успели смо да видимо да су многе ствари које смо раније сматрали одвојенима заправо биле повезане и кретале се заједно“, рекла је за Лајв сајенс, ванредна професорка неуронауке на МИТ-у и коауторка студије Лора Луис.

Сан је кључан за одржавање здравог мозга, а стручњаци препоручују одраслима да спавају седам до девет сати сваке ноћи. Недостатак сна негативно утиче и на ментално и на физичко здравље, као и на способност концентрације. „Међутим, неуронска основа за грешке у пажњи изазване недостатком сна још увек није добро схваћена“, написали су аутори студије.

Како би то истражили, научници су ангажовали 26 здравих волонтера узраста од 19 до 40 година, од којих је 19 било жена. Сви су учествовали у два експеримента, раздвојена размаком од око десет дана – једном када су били наспавани, а други пут када су били неиспавани. Половина је прво имала „одморни“ тест, док су остали почели са ускраћеним сном.

Одморни испитаници спавали су између 6,5 и 9 сати код куће, док су неиспавани учесници држани буднима целу ноћ у лабораторији. Ујутро, пре сваке пробе, истраживачи су им ставили ЕЕГ капе за мерење можданих таласа помоћу електрода, док су истовремено пролазили кроз скенирање магнетном резонанцом ради праћења протока крви и ЦСФ-а у мозгу. Уређаји за праћење очију мерили су величину зеница.

Учесници су затим радили задатке који су тестирали њихову визуелну и аудитивну пажњу: притискали су дугме чим би видели слику или чули звук. Осим тога, истраживачи су прикупили податке о основној можданој активности док су учесници 25 минута мирно седели без задатака.

Као што се и очекивало, неиспавани учесници су спорије реаговали и чешће пропуштали сигнале него када су били одморни. Ипак, тим је био изненађен огромним таласима ЦСФ-а код исцрпљених појединаца, праћеним обрасцима спорих можданих таласа, што се иначе јавља само током не-РЕМ фазе сна.

Конкретно, обрасци су подсећали на прелаз из фазе Н1 у Н2, прве две од три фазе не-РЕМ сна кроз које људи пролазе током спавања. „Ово је било нешто што смо раније видели само у сну, никада док су људи будни,“ рекла је Луисова.

Проток ЦСФ-а био је уско повезан с променама у величини зеница – велики улаз течности уследио би након ширења зеница, а избацивање након њиховог сужавања. Ова веза била је израженија код неиспаваних учесника, што може указивати на то да телесни циркулаторни систем има улогу у овом процесу, написали су аутори. Таласи ЦСФ-а поклапали су се с тренуцима када су се учесници „искључили“, односно престали да обраћају пажњу на задатак.

„Када вам пажња попусти… тада долази до испирања течности из мозга, а када поново успоставите пажњу и почнете да реагујете на стимулусе, течност се враћа у мозак“, објаснио је Зинонг Јанг, водећи аутор студије и неуролог на МИТ-у.

„То су ствари које обично не повезујемо, ваша способност да обратите пажњу на свет и основни проток течности у мозгу“, додала је Луисова.

Истраживачи сматрају да обрасци које виде можда одражавају прелазак неиспаваног мозга у стање слично сну, иако је особа још будна. Ти прекиди пажње означавају почетак ових процеса сличних сну, али се прекидају пре него што би наступио прави сан.

За сада, међутим, није јасно који је функционални разлог за тако велике промене у протоку крви. Будућа истраживања могла би испитати да ли и како ови обрасци утичу на уклањање токсичних метаболичких отпадних материја из мозга, додали су аутори.