Ваш мозг уменьшается во время сна, чтобы помогать вам учиться и не перегружаться.

Новое исследование показало, что во время сна ваши нейронные связи уменьшаются в размере примерно на 20%.

Сном забыться, уснуть и… уменьшить свои нейронные связи? Таков вывод нового исследования, в котором изучались изменения, происходящие в мозге во время сна.

Исследователи обнаружили, что во время сна синапсы головного мозга – связи между нейронами – уменьшаются примерно на 20%. В это время синапсы отдыхают и готовятся к следующему дню, когда они будут увеличивать свою силу, получая новые входные данные – то есть учиться чему-то новому, – говорят исследователи.

Без такой перезагрузки, известной как «синаптический гомеостаз», синапсы могут перенапрягаться и перегорать, подобно электророзетке, в которую включили слишком много приборов, – говорят ученые.

«Сон – идеальное время для восстановления синапсов… потому что когда мы пребываем в состоянии бодрствования, мы ‘рабы’ здесь и сейчас и постоянно находимся под влиянием какого-нибудь стимула или чему-нибудь учимся», – говорит соавтор исследования доктор Чиара Цирелли из Центра исследования сна и сознания Университета Висконсин-Мэдисон.

«Во время сна мы гораздо меньше заняты внешним миром… и мозг может выполнить оценку состояния синапсов и восстановить их разумным способом» – говорит Цирелли «Live Science».

Цирелли и ее коллега доктор Джулио Тонони, тоже из Центра исследования сна и сознания Университета Висконсин-Мэдисон, выдвинули эти гипотезу о синаптическом гомеостазе (ГСГ) в 2003 году.

У Цирелли и Тонони появились прямые визуальные свидетельства истинности ГСГ после того, как они наблюдали уменьшение синапсов у мышей, пока животные спали – этот замысловатый эксперимент длился четыре года. Исследователи описали свои находки в журнале «Science».

Сон – это цена, которую люди платят за мозг, способный постоянно учиться чему-то новому, – говорят исследователи.

Рассел Фостер, руководитель Института сна и циркадной неврологии Оксфордского университета в Великобритании, не имеющий отношения к исследованию, назвал его «очень интересной и, безусловно, полезной работой». Результаты экспериментов указывают на то, что сон необходим для того, чтобы усваивать воспоминания и, как следствие, обучаться, – говорит Фостер.

Тысячелетиями человечество стремилось познать природу и предназначение сна. Аристотель считал, что сон – это восстановительное средство, которое заменяет или воссоздает все, что организм выработал в течение дня. Современная наука поддерживает эту версию. Исследователи открывают наборы генов, связанные с восстановлением и метаболическими путями, которые включаются только во время сна.

Цирелли и Тонони фокусировались на влиянии сна на мозг. В 2003 году вышла публикация, в которой они выдвигают гипотезу о том, что сон влияет на рост синапсов, которые служат магистралями для передачи информации между нейронами. Синапсы постоянно усиливаются – или расширяются – во время дня, приспосабливаясь к темпу, с которым мозг поглощает новые впечатления. Но это усиление не безгранично. В конечном итоге можно прийти к переполнению синапсов – читай «информационной перегрузке».

В своей более ранней публикации исследователи предполагали, что во время сна синапсы сужаются. Это сужение необязательно делает так, чтобы организму был нужен сон; скорее во время сна организм пользуется сниженным темпом работы мозга.

Чтобы подтвердить свою теорию, исследователи использовали новый вид электронного микроскопа, который позволяет различать уменьшение и последующее увеличение этих микроскопических синапсов в мозге мышей на уровне нанометров. Они обнаружили, что несколько часов сна в среднем вели к уменьшению размера синапсов на 18%.

Цирелли говорит, что интересной находкой было то, что такое сужение наблюдалось примерно у 80% синапсов, но самые крупные оно обходило стороной. Эти крупные синапсы могут быть связаны с наиболее стабильными и важными воспоминаниями, со связями, которых мозг не хочет лишаться, – предполагают исследователи. Но каким образом мозг решает, какой синаптической связи сузиться – очередная загадка, которую предстоит разгадать, – говорит Цирелли.

«Такое ночное сужение играет важную роль, ведь благодаря ему огромный объем информации, который кодируется во временных синапсах в течение дня, не перегружает мозг, – говорит Фостер. – Сужение гарантирует, что останется только самая важная информация».

Фостер говорит, что видит, какие эксперименты могут проводиться дальше на основании работы Цирелли-Тонони – с изучением на мышах связей между циркадными ритмами («внутренними часами» организма), сном, сокращением синапсов и психиатрическими расстройствами. Некоторыми ключевыми признаками этих расстройств могут являться нарушения нейронной проводимости, расстройства сна, а также ослабление умственных способностей и памяти, – говорит Фостер, который также является соавтором готовящейся к выходу в свет книги «Циркадные ритмы: очень краткое введиние» (Издательство Оксфордского университета, 2017).

Фостер добавляет, что восстановление синапсов может быть ключевой задачей сна, особенно для людей с их продвинутыми по сравнению с животными умственными способностями. Тем не менее, вероятно, сокращение – лишь одна из множества важный функций, которые выполняются во время сна – в период, когда организм пользуется физическим бездействием, чтобы выполнить ряд важных процедур по наведению порядка, – говорит он.

Так что Аристотель был недалек от истины.

Ваша,
Ирина Хлимоненко
и команда метода Сильва

P.S. Была ли полезна для вас данная статья? Поделитесь в комментариях!

10 УРОКОВ МЕДИТАЦИИ

Введите свое имя и электронный адрес, чтобы получить мгновенный доступ. Уже 95,300 человека получили этот БЕСПЛАТНЫЙ путеводитель по методу Сильва.