Nature: отключение сознания может быть своего рода промыванием мозга

Фото из открытых источников

Многие знакомы с чувством «отключения», особенно при недосыпании. Новое исследование предполагает, что эти кратковременные отвлечения внимания — это попытки нашего мозга восстановиться, что обычно происходит во время сна. Исследование опубликовано в журнале Nature Neuroscience.

Исследование, проведенное учеными Массачусетского технологического института (MIT), использовало измерения головного мозга, полученные с помощью как электроэнцефалографов (ЭЭГ), так и сканеров функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ).

Периоды потери сознания — или, как их называют в исследовании, «провалы внимания» — сопровождались волной спинномозговой жидкости (СМЖ), оттекающей из мозга, которая возвращалась через секунду или две.

Эти закономерности соответствуют волнам спинномозговой жидкости, которые обычно наблюдаются во время глубокого сна. Предполагается, что этот ночной поток жидкости помогает вымывать продукты жизнедеятельности, накапливающиеся в течение дня.

«Если вы не спите, волны спинномозговой жидкости начинают вторгаться в состояние бодрствования, в котором обычно вы их не видите», — говорит нейробиолог из Массачусетского технологического института Лора Льюис. «Однако они подразумевают компромисс с вниманием, когда внимание отключается в те моменты, когда вы испытываете эту волну потока жидкости».

Каждый участник исследования проходил тестирование дважды: после ночи спокойного сна и после ночи в лаборатории без сна. Неудивительно, что их когнитивные способности во время тестов, как правило, были хуже, если они не спали предыдущей ночью.

Хотя иногда после полноценного ночного сна случалось отключение сознания, гораздо чаще это случалось после того, как участники не спали всю ночь. Как будто мозг пытается наверстать упущенное после микросна, ценой временной потери концентрации.

«Один из способов объяснить эти события заключается в том, что ваш мозг настолько нуждается во сне, что он изо всех сил старается войти в состояние, подобное сну, чтобы восстановить некоторые когнитивные функции», — говорит нейробиолог Цзынонг Ян, возглавлявший исследование. «Жидкостная система вашего мозга пытается восстановить свою функцию, заставляя мозг переключаться между состояниями повышенного внимания и высокой активности».

Как известно, сон абсолютно необходим для нашего здоровья и благополучия. Недостаток этих периодов отдыха увеличивает риск заболеваний, вызывает нарушения в определённых частях мозга и меняет наше восприятие мира. Это исследование демонстрирует некоторые способы, которыми мозг пытается компенсировать нехватку сна.

Хотя наиболее заметным физиологическим изменением, сопровождающим нарушения внимания, был отток и приток спинномозговой жидкости, исследователи также обнаружили, что дыхание и частота сердечных сокращений замедлялись, а размер зрачков уменьшался.

Исследователи не изучали эти результаты подробно, но у них есть гипотеза, что периоды отключения могут влиять на организм в целом и, возможно, управляться единой системой контроля.

«Эти результаты говорят нам, — говорит Льюис, — что существует единый контур, который управляет как тем, что мы считаем высокоуровневыми функциями мозга — нашим вниманием, нашей способностью воспринимать мир и реагировать на него, — так и такими действительно базовыми фундаментальными физиологическими процессами, как гидродинамика мозга, кровоток по всему мозгу и сужение кровеносных сосудов».