Даже одна бессонная ночь может подтолкнуть мозг к развитию болезни Альцгеймера

Фото из открытых источников

Большинство взрослых воспринимают недосыпание как временную проблему. Не ложиться спать из-за дедлайна, плача ребенка, раннего рейса. Можно выпить побольше кофе, поспать подольше в выходные, и к понедельнику мозг снова будет в норме. Новое исследование предполагает, что мозг не полностью восстановился. Повреждения от одной бессонной ночи больше похожи на биологические процессы ранней стадии болезни Альцгеймера, чем можно предположить. К утру следы этих повреждений сохраняются. Результаты исследования опубликованы в журнале IBRO Neuroscience Reports.

Ведущий автор исследования Кехинде О. Адениджи и три соавтора проанализировали данные за 25 лет, касающиеся памяти и нарушений сна, полученные в результате сотен исследований на людях и животных. Описанная ими закономерность подтверждается данными, полученными в разных лабораториях и у разных видов животных.

Недостаток сна не просто замедляет работу мозга. Он изменяет мозг таким образом, что это, в меньшем масштабе, отражает ранние биологические процессы, происходящие при деменции. В фазах глубокого сна мозг работает интенсивнее, чем кажется со стороны.

Гиппокамп, изогнутая структура, отвечающая за обработку новых воспоминаний, испускает короткие импульсы, называемые острыми волнами. Каждая волна длится примерно десятую долю секунды и воспроизводит фрагмент вашего дня в ускоренном режиме. Именно благодаря этим повторам событие превращается в воспоминание, которое вы сможете сохранить.

Связи между нейронами, которые активировались одновременно в течение дня, укрепляются за ночь. Без этого ночного повторения события дня ослабевают и сливаются воедино.

Команда Адениджи приводит результаты исследования, в котором 20 здоровых взрослых были обследованы после ночного сна, а затем еще раз после примерно 31 часа бодрствования. В их мозге накапливался токсичный белок, называемый бета-амилоидом. Накопление было небольшим — примерно на пять процентов больше, чем в норме, — но оно проявилось в гиппокампе и таламусе, двух областях, которые болезнь Альцгеймера поражает в первую очередь.

У людей, в мозге которых наблюдалось наибольшее повышение уровня этого белка, также отмечалось ухудшение настроения на следующий день. Пять процентов — это почти ничто в обыденном понимании. Но амилоид — это белок, который, слипаясь, превращается в бляшки, определяющие саму болезнь Альцгеймера.

В подтвержденных случаях уровень активности мозга примерно на 43 процента выше, чем у здоровых пожилых людей. Одна пропущенная ночь значительно сместила этот показатель в сторону здоровых людей.

В обзоре рассматривается не только амилоид. Адениджи и его коллеги описывают каскад событий, который запускается в течение нескольких часов после недосыпа. 

Сигнальные пути, обеспечивающие взаимодействие клеток мозга, подавляются. Нормальный процесс закрепления новых воспоминаний в головном мозге ослабевает в тех частях гиппокампа, где воспоминания формируются впервые. Затем дендритные шипики начинают уменьшаться – это крошечные выступы на клетках мозга, где соединяются синапсы и происходит обмен информацией.

В более ранней статье было установлено, что мыши, лишенные сна, теряют измеримое количество этих останков в течение нескольких часов. В обзоре рассматривается проблема потери сна как аппаратная, а не только программная. 

Во время сна мозг также избавляется от мусора. В фазе глубокого сна каналы между клетками мозга открываются, позволяя жидкости циркулировать в тканях. Это выводит продукты жизнедеятельности, которые нейроны производят в течение дня.

Два из этих продуктов распада — амилоид и тау-белок — те самые белки, которые накапливаются в мозге при болезни Альцгеймера и со временем повреждают клетки. Когда сон прерывается, эта очистка не происходит, и токсичные белки остаются в организме.

Когда уборщики пропускают одну ночь, отходы остаются в организме. Повышается уровень нейровоспаления, а клетки иммунной системы мозга, называемые микроглией, переходят в активное состояние.

По всей видимости, хронический недостаток сна поддерживает мозг в этом воспалительном состоянии день за днем, а лабораторные исследования связывают это с более быстрым снижением когнитивных функций у пожилых людей.

Недостаток сна не просто стирает — он искажает воспоминания. Люди, страдающие от недосыпа, могут уверенно неправильно вспоминать события, смешивая детали из похожих переживаний и даже подтверждая то, чего никогда не было.

Вероятный механизм заключается в той же самой нарушенной системе воспроизведения. Когда гиппокамп некорректно помечает и сортирует события дня, похожие воспоминания размываются при извлечении.

Это не абстрактная мысль. Она встречалась в показаниях очевидцев и в лабораторных исследованиях с использованием вводящей в заблуждение информации. Мозг, который не выспался, заполняет пробелы уверенностью.

Авторы четко указывают на тех, кто подвергается наибольшему риску. В Африке, откуда поступает примерно половина их данных, подростки и молодые люди сталкиваются с непредсказуемым режимом сна – перебои с электроснабжением, шум, проблемы с безопасностью. В их мозге все еще формируются связи с префронтальной корой, которая отвечает за внимание и эмоциональную регуляцию.

До этого обобщения глобальная картина в основном формировалась на основе образцов из Западной и Восточной Азии.

Регулярный недостаток сна у подростков может отразиться на их состоянии во взрослой жизни в виде уменьшения объема гиппокампа, ослабления нейронных связей, отвечающих за память, и повышения долгосрочного риска когнитивных проблем.

Теперь ясно, что одна неудачная ночь затрагивает те же биологические механизмы, которые приводят к болезни Альцгеймера: накопление амилоида, накопление тау-белка, потеря дендритов и блокировка выведения отходов.

Мозг восстанавливается после одной пропущенной ночи. По-видимому, он не способен полностью восстановиться после нескольких лет таких ночей или после целой жизни, проведённой в непрерывном недосыпании.

Для врачей практическая основа уже есть. Лечение бессонницы и увеличение продолжительности сна пациентов до семи-девяти часов становится не просто способом облегчения состояния, но и мерой профилактики деменции.

Сон — это не выбор образа жизни. В обзоре утверждается, что это поддержание работы мозга, последствия которого накапливаются постепенно на протяжении десятилетий.

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