Почему нашему мозгу требуется сон и что будет если мало спать?

Почему нашему мозгу требуется сон и что будет если мало спать?

Консолидация воспоминаний и удаления токсинов, накопленных за время бодрствования. Ученые выяснили, почему сон так важен и что будет, если мало спать.

Многие из нас испытывали на себе эффекты депривации сна: это чувство усталости, раздражительность и трудности с концентрацией внимания. Сон гораздо важнее для нашего мозга чем мы могли себе представить.

Хоть и кажется что мы «выключаемся» когда засыпаем, на самом деле наш мозг проявляет бурную активность. Нам кое-что известно о паттернах электрической активности мозга во время сна, мозг циклически меняет два типа паттернов: фаза быстрого сна (REM) и фаза медленного сна.

Фаза медленного сна обычно происходит вначале ночи, характеризуется медленными ритмами электрической активности, которые проходят через клетки мозга (это происходит от одного до четырех раз в секунду). С продолжением ночи, мозг проходит все чаще через фазу быстрого сна. Во время этой фазы мы обычно видим сновидения, и наш мозг проявляет активность наподобие состояния бодрствования.

Что делает наш мозг когда мы спим?

Сон выполняет множество функций. Одна из них - это помощь в закреплении опыта полученного в течение дня. Фаза REM важна для эмоциональной памяти (например, воспоминания связанные со страхом) или процедурной памяти (о том, как выполнять определенные действия, например, ездить на велосипеде). С другой стороны, фаза медленного сна считается отражением накопившейся, так называемой «декларативной памяти» которая отображает наш опыт и знания (например, что мы ели на завтрак).

Мы так же знаем, что наш опыт «переигрывается» во время сна – воспоминания о полученном опыте, как отрывки фильма, могут быть перемотаны и проиграны снова. Переигрывание происходит в нейронах гиппокампа – участок мозга ответственный за память. Гиппокамп был хорошо изучен у крыс, на способности обучатся навигации при перемещении в лабиринте. После опыта успешного ориентирования когда крысы отдыхали, их мозг проигрывал снова тот путь, который они проделывали через лабиринт. Переигрывание помогало усилить связи между клетками мозга и таким образом, считается важным и необходимым для консолидации воспоминаний.

Но неужели это так важно для нас помнить что мы ели на завтрак? Возможно, что нет – поэтому мозгу необходимо быть избирательным по отношению к воспоминаниям. Сон позволяет мозгу отсеивать воспоминания, забывать определенные вещи, чтобы помнить те которые важны. Один из способов, благодаря которому это происходит - является «прунинг» то есть уменьшение/прореживание количества нежелательных соединений между клетками мозга.

Ведущая теория сна – гипотеза синаптического гомеостаза – предполагает, что во время сна происходит ослабление связей мозга.

Это необходимо для восстановления баланса после общего усиления связей которое происходило во время обучения в течении дня. При помощи прунинга удаляются ненужные соединения/связи, поэтому мы можем продолжать обучение на следующий день. Вмешательство в этот процесс может в некоторых случаях привести к усилению воспоминаний, в том числе нежелательных.

Важность сна для сохранения оптимальной активности мозга может отражать изменения паттернов сна в разном возрасте. Дети спят гораздо больше чем взрослые, возможно, потому что их мозг обучается и подвержен новым ситуациям.

Позднее, с возрастом количество сна уменьшается и становится более фрагментарным. Это так же может отражать уменьшение потребности во сне (так как мы обучаемся меньше).

Сон также является в некоторой степени хозяином мозга. Недавние исследования на мышах показали, что сон очищает мозг от токсинов, которые накапливаются во время бодрствования, а некоторые из них связаны с нейродегенеративными заболеваниями. Во время сна, пространство между клетками увеличивается, позволяя выйти токсичным веществам. Благодаря этому сон может предотвратить нейродегенеративные заболевания, например, такие как болезнь Альцгеймера.

Что происходит если мы плохо спим ночью?

Достаточный сон очень важен для внимания и обучения во время бодрствования. Если мы испытываем депривацию сна, мы не можем удерживать внимание на большом количестве информации или удерживать внимание длительный период. Время реакции замедляется, мы становимся менее изобретательными и нам труднее решать повседневные задачи.

Когда продолжительность сна недостаточна, наш мозг может попытаться выключить себя на несколько секунд в момент, когда мы не спим. В течении этого микросна, мы можем потерять сознание на несколько секунд и даже не заметить этого. Сонливость во время вождения, часто является причиной автомобильных аварий, депривация сна воздействует на мозг как большое количество алкоголя, и может приводить к несчастным случаям на работе.

Положительное воздействие сна на способность концентрировать внимание в особенности важно для детей, которые часто становятся гиперактивными, когда не имеют достаточного количества сна. Одно исследование установило, что всего один час недосыпания за ночь на протяжении нескольких ночей может неблагоприятно повлиять на поведение ребенка в школе.

Какие долговременные эффекты?

Долговременные эффекты депривации сна тяжело изучить по этическим соображениям, но установлена связь между хроническими нарушениями сна и заболеваниями мозга, такими как шизофрения, аутизм и болезнь Альцгеймера. Мы не знаем, является ли нарушение сна причиной или симптомом этих расстройств.

Источник: http://neurosciencenews.com/neuroscience-sleep-7876/

поделиться