Плохой сон по-разному влияет на мозг в зависимости от возраста

Фото из открытых источников

Согласно новому исследованию, в котором приняли участие более 1300 взрослых, последствия плохого сна для мозга различаются в зависимости от возраста человека. У молодых людей плохой сон связан с чрезмерной двигательной активностью — признаком того, что организм физически не успокоился перед сном. Результаты исследования опубликованы в журнале Neurobiology of Aging.

У пожилых людей, и особенно у пожилых женщин, это беспокойство, наоборот, связано с сетями памяти и внимания, которые начали чрезмерно обмениваться информацией. Эта закономерность перекликается с бессимптомными ранними стадиями болезни Альцгеймера и соответствует ослабленной памяти.

Результаты показывают, что плохой сон может иметь совершенно разные последствия в возрасте 70 лет по сравнению с 20 годами.

Исследование началось с простого наблюдения. Проблемы со сном становятся более распространенными с возрастом и сопровождаются потерей памяти и повышенным риском когнитивных нарушений. Однако механизмы изменений в мозге, лежащие в основе этих связей, остаются неясными.

Для получения более наглядной картины команда проанализировала снимки мозга двух больших групп взрослых, в общей сложности более 1300 человек. Метод был прост. Каждый человек лежал неподвижно и позволял своим мыслям блуждать, пока сканер записывал, какие области мозга активировались одновременно, отслеживая, как мозг взаимодействует сам с собой.

Каждый участник также оценил качество своего сна — это самоотчет, отражающий то, насколько отдохнувшим человек чувствует себя каждую ночь.

Профессор Иэн М. Макдоноу из Бингемтонского университета много лет занимается отслеживанием самых ранних признаков старения мозга. Сканирование и анкеты были подготовлены в рамках сотрудничества с Университетом Алабамы, где работают несколько соавторов. Группа исследователей обнаружила, что мозг реагирует на недостаток сна практически по-разному в начале и конце взрослой жизни.

«Мы обнаружили, что мозг пожилых людей, которые плохо высыпаются, выглядит так, будто у них произошел общий сбой в системе регуляции сна», — сказал Макдоноу.

Похоже, дело было не в одном неисправном переключателе, а в отсутствии у мозга пожилых людей скоординированного процесса расслабления, который обычно предшествует отдыху.

У взрослых студенческого возраста плохой сон коррелировал с чрезмерной взаимосвязью между областями мозга, контролирующими движения. В состоянии покоя двигательная система организма оставалась активной, что исследователи расценили как признак того, что организм физически не готов ко сну.

Эта чрезмерная активность распространилась и на сеть значимости головного мозга — систему, которая определяет, что заслуживает внимания, и поддерживает бдительность человека в отношении внешнего мира. Когда перед сном становится жарко, обычные звуки и ощущения трудно отвлечь, и сон дается с трудом. Исследователи сна называют это состояние повышенной возбудимости гиперактивностью.

Согласно теории гипервозбуждения, некоторые люди испытывают проблемы со сном, потому что их мозг и тело никогда полностью не успокаиваются, оставаясь в возбужденном состоянии, когда им следует успокаиваться.

Мозги молодых людей, участвовавших в этом исследовании, в значительной степени соответствуют этой картине. Навязчивые мысли могут быть частью проблемы.

«Вполне вероятно, что люди, у которых перед сном возникает множество навязчивых мыслей, находятся не в спокойном, а, скорее, в возбужденном состоянии», — сказал Макдоноу.

Отдельное исследование показало, что после недосыпания мозг молодых людей начинает напоминать мозг гораздо более пожилых людей, по крайней мере, в тех нейронных сетях, которые связаны с движением и возбуждением. Хронический недостаток сна может привести к тому, что молодой мозг будет выглядеть и ощущаться старше, чем он есть на самом деле.

Среди людей старшего возраста, как правило, 65 лет и старше, в отношении двигательных функций наблюдалась противоположная картина. Те самые сети, которые были чрезмерно активны среди молодежи, теперь оказались недостаточно подключены, тише, чем ожидалось, а не более загруженными. Избыточная активность переместилась в другие области, в сети, отвечающие за мышление и запоминание. Теперь же её последствия проявились в когнитивных сетях.

Плохой сон у пожилых людей связан с чрезмерной коммуникацией между когнитивными системами мозга, а не с его двигательными функциями. Объяснение, основанное на гипервозбуждении, которое подходило молодым, здесь не подходит. Изменение местоположения — одна из причин, по которой Макдоноу описал предыдущий результат как системный сбой, а не как единичный случай чрезмерного возбуждения при переключении.

Механизмы, которые должны успокаивать мозг перед сном, с возрастом, по-видимому, теряют контроль над несколькими нейронными сетями одновременно. Направление этого эффекта также указывает на различные причины. Плохой сон у молодых людей проявляется в виде неспособности мозга успокоиться. У пожилых людей это больше похоже на неспособность мозга должным образом поддерживать разделение нейронных сетей.

Наиболее четкий сигнал наблюдался у женщин старшего возраста. У них плохой сон коррелировал с необычайно сильным взаимодействием между двумя нейронными сетями, которые обычно держатся на расстоянии друг от друга. Одна из них — это сеть пассивного режима работы мозга, которая активируется во время работы с памятью и внутренних размышлений.

Другая — это лобно-теменная сеть, которая отвечает за концентрацию внимания и удержание информации в памяти. У пожилых женщин, плохо спящих, эти две сети начали чрезмерно взаимодействовать.

Избыточное общение напрямую влияло на результаты тестов на память. Это также напоминало схему нейронных связей, наблюдаемую на доклинической стадии болезни Альцгеймера, в те «тихие» годы, когда симптомы еще не проявились, и болезнь уже изменяет то, как области мозга взаимодействуют друг с другом.

Полученные данные подтверждают более широкую обеспокоенность по поводу особенностей женского мозга. У женщин выше риск развития деменции в течение жизни, а сеть пассивного режима работы мозга является одной из первых систем, которые нарушаются на ранних стадиях болезни Альцгеймера.

Крупный глобальный анализ подтвердил, что повышенный риск наблюдается во многих группах населения. Плохой сон в пожилом возрасте может быть еще одним фактором, усугубляющим и без того повышенную уязвимость женщин.

Над всем этим висит фундаментальный вопрос. Пока никто не знает, нарушают ли эти изменения в связности головного мозга сон, или же годы плохого сна постепенно перестраивают нейронные сети мозга. Со временем избыточная коммуникация между сетями памяти и внимания предшествовала снижению когнитивных способностей.

Это говорит о том, что снижение когнитивных функций, как правило, следует за нарушением сна, а не наоборот. К такой последовательности следует отнестись серьезно. Сон очищает мозг.

Во время глубокого сна он выводит продукты метаболизма, и фундаментальное исследование на животных показало, что именно в это время он выводит из тканей мозга белки, которые накапливаются при болезни Альцгеймера. Прерывистый или слишком короткий сон оставляет меньше времени для работы. Если на первом месте стоит связь с окружающим миром, то ответные меры могут различаться в зависимости от возраста.

Молодым людям может помочь успокоение ума перед сном, и Макдоноу предложил простые привычки, такие как ведение дневника, чтобы заглушить поток ночных мыслей. С пожилыми людьми ситуация сложнее, поскольку, судя по всему, причиной является не повышенная возбудимость.

Макдоноу рекомендовал всем, кто испытывает проблемы со сном, обратиться к врачу, а не предполагать, что существует единственное подходящее решение. В ходе исследования стало совершенно ясно, что одна распространенная жалоба — плохой сон — лежит в основе как минимум двух различных моделей работы мозга, различающихся по возрасту и наиболее выраженных у женщин старшего возраста.

Вопрос в том, сможет ли восстановление этих нейронных сетей защитить сон. «Если изменения в связности предшествуют нарушению сна, то укрепление мозговых сетей может стать одним из решений», — сказал Макдоноу.

* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний