Nový výskum z MIT odhalil, čo sa deje v mozgu, keď po prebdenej noci počas dňa „vypíname“.
Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: amenic181
Takmer každý to pozná: po noci zlého spánku alebo bez spánku sa cítime unavení, roztržití a myseľ sa len ťažko sústredí.
Nový výskum z Massachusettskej technickej univerzity (MIT) ukázal, že krátke výpadky pozornosti, ktoré zažívame po prebdenej noci, sú sprevádzané tým, že sa z mozgu na chvíľu vyplaví vlna tekutiny – podobne ako počas spánku. V čase, keď „vypíname“, mozgovomiechový mok začne z mozgu odplavovať nahromadený odpad.
Tento proces je normálne súčasťou spánku a pomáha udržiavať mozog zdravý a čistý. Nové zistenia však naznačujú, že keď sme nevyspatí, mozog si tieto očistné cykly krátko „vynucuje“ aj počas bdenia a to sa navonok prejaví ako strata pozornosti či myšlienkový výpadok.
„Ak nespíte, vlny mozgovomiechového moku začnú prenikať do bdelého stavu tam, kde by ste ich normálne nevideli. Pozornosť zlyháva v momentoch, keď nastáva táto vlna prúdenia tekutiny,“ povedala Laura Lewisová, docentka elektrotechniky a informatiky na MIT, pôsobiaca v Inštitúte pre medicínske inžinierstvo a vedu, a hlavná autorka štúdie, ktorá vyšla v časopise Nature Neuroscience.
Preplachovanie mozgu
Hoci spánok je kritický biologický proces, nie je presne známe, prečo je taký dôležitý. Zdá sa, že je nevyhnutný pre udržanie bdelosti a je dobre zdokumentované, že nedostatok spánku vedie k zhoršeniu pozornosti a iných kognitívnych funkcií. Mozgovomiechový mok počas spánku tlmí mozog a odstraňuje odpad, ktorý sa nahromadil počas dňa.
V štúdii z roku 2019 Lewisová a jej kolegovia ukázali, že tok mozgovomiechového moku počas spánku sleduje rytmický vzorec do mozgu a von z neho a že tieto toky súvisia so zmenami mozgových vĺn počas spánku. Toto zistenie viedlo Lewisovú k zamysleniu sa nad tým, čo by sa mohlo stať s tokom mozgovomiechového moku po deprivácii spánku.
Priebeh výskumu
Aby ona a jej kolegovia túto otázku preskúmali, oslovili 26 dobrovoľníkov, ktorí boli testovaní dvakrát – raz po noci bez spánku a raz, keď boli dobre oddýchnutí. Ráno výskumníci sledovali rôzne ukazovatele funkcie mozgu a tela, zatiaľ čo účastníci vykonávali úlohu bežne používanú na hodnotenie účinkov spánkovej deprivácie.
Počas úlohy mali nasadenú EEG čiapku, ktorá zaznamenávala mozgové vlny, a zároveň ležali vo fMRI skeneri. Výskumníci použili upravenú verziu fMRI, ktorá umožnila merať nielen okysličenie krvi v mozgu, ale aj tok mozgovomiechového moku do mozgu a von z neho. Zároveň sledovali srdcovú frekvenciu, dýchanie a priemer zrenice.
Účastníci vykonali dve pozornostné úlohy – vizuálnu a sluchovú. Pri vizuálnej sa pozerali na krížik, ktorý sa občas zmenil na štvorec, a mali stlačiť tlačidlo, keď zmenu zazreli. Pri sluchovej namiesto zmeny tvaru počuli pípnutie. Účastníci po noci bez spánku dosiahli očakávane horšie výsledky – reagovali pomalšie a niektoré podnety úplne prehliadli. Počas týchto krátkych výpadkov pozornosti výskumníci zaznamenali niekoľko fyziologických zmien. Najdôležitejšie bolo, že v momente výpadku došlo k odtoku mozgovomiechového moku z mozgu, ktorý sa po chvíli opäť vrátil späť.
Výskumníci predpokladajú, že keď je mozog zbavený spánku, začne kompenzovať stratu očisty, ku ktorej bežne dochádza počas spánku, aj keď tieto impulzy prietoku mozgovomiechového moku majú za následok stratu pozornosti. „Jeden zo spôsobov, ako premýšľať o týchto udalostiach, je ten, že váš mozog potrebuje spánok tak veľmi, že sa snaží čo najviac vstúpiť do stavu podobného spánku, aby obnovil niektoré kognitívne funkcie,“ vysvetlil Zinong Yang, hosťujúci postgraduálny študent MIT a hlavný autor článku.
Zdroj: MIT News, Nature Neuroscience
(LDS)
