Mogą wystąpić „mikrozaciemnienia”, które aktywują fale płynów typowe dla głębokiego snu. Impulsy te, związane z zaburzeniami uwagi i zmianami w źrenicach, wyjaśniają, dlaczego po bezsenności koncentracja spada, a wydajność gwałtownie maleje.
Kiedy nie śpisz całą noc, mózg nie tylko się męczy: zmienia bieg. Badanie przeprowadzone w Massachusetts pokazuje, że bez snu umysł wchodzi w tryb chaotyczny, w którym koncentracja staje się walką i pojawiają się momenty, w których wszystko „wyłącza się” na sekundę, jakby system został wymuszony restart.
Praca opublikowana w Nature Neuroscience ujawnia, że w obliczu ekstremalnego zmęczenia mózg doświadcza fal płynów, które normalnie obserwuje się tylko podczas niektórych faz snu.
Odkrycie opiera się na eksperymentach przeprowadzonych na 26 ochotnikach w wieku od 19 do 40 lat, których poproszono o wykonanie testów w dwóch różnych warunkach: po nocy pełnego wypoczynku i po nocy całkowitego braku snu.
Testy mierzyły ich uwagę i zmiany fizjologiczne w mózgu za pomocą elektroencefalogramów, rezonansu magnetycznego i śledzenia ruchu gałek ocznych. Celem było zrozumienie, dlaczego, gdy jesteśmy wyczerpani, umysł się wyłącza i nie jest w stanie się skoncentrować.
Naukowcy zaobserwowali, że uczestnicy pozbawieni snu reagowali wolniej i często się rozpraszali. Podczas tych „zaciemnieniach” mózg wypychał płyn, który normalnie go otacza, a następnie ponownie go wchłaniał, gdy powracała uwaga. Ten wzorzec, który powtarza się podczas niektórych wczesnych faz głębokiego snu, nigdy nie był obserwowany, gdy badani byli przebudzeni.
Kiedy brak snu naśladuje procesy rzeczywistego snu
W okresach braku koncentracji ruch płynu i zmiany wielkości źrenic towarzyszyły falom mózgowym charakterystycznym dla przejścia w stan snu.
W szczególności naukowcy wykryli wzorce podobne do tych obserwowanych, gdy osoba przechodzi ze stanu czuwania do snu nie-REM, jednej z faz, w których mózg się oczyszcza i reorganizuje.
Laura Lewis, autorka badania i profesor MIT, wyjaśniła, że wahania te występują synchronicznie z zachowaniami uwagi. Tak więc za każdym razem, gdy osoba „odpływa” mentalnie z powodu zmęczenia, mózg przyjmuje biologiczne rutynowe czynności charakterystyczne dla snu: pompuje płyn mózgowo-rdzeniowy, zmienia wzorce krążenia krwi i dostosowuje reaktywność źrenic. Wszystko to dzieje się nawet w stanie czuwania, podczas gdy ciało pozostaje przebudzone.
Wyniki sugerują, że zmęczony mózg ma tendencję do wchodzenia w stan pośredni. Nie zasypia całkowicie, ale nie jest też wystarczająco czujny, aby utrzymać ciągłą uwagę. Ta oscylacja może wyjaśniać, dlaczego po nieprzespanej nocy wydajność drastycznie spada nawet w przypadku prostych zadań.
Fale mózgowe, sygnały wysyłane przez organizm i rola układu autonomicznego
Badanie wykazało, że duże impulsy płynu w mózgu zbiegają się ze zmianami wielkości źrenicy. Ruchy te poprzedzały spadki koncentracji i ustępowały, gdy osoba ponownie osiągała stan skupienia.
Zespół badawczy postawił hipotezę, że układ autonomiczny — odpowiedzialny za regulację funkcji takich jak oddychanie i rytm serca — odgrywa kluczową rolę w koordynacji tych procesów.
Według Zinonga Yanga, pierwszego autora pracy, za każdym razem, gdy ktoś doświadcza „zaniku” uwagi, mózg zachowuje się tak, jakby przygotowywał się do snu: wydala płyn i dostosowuje podstawowe sygnały.
Kiedy powraca uwaga i świadomość, płyn wraca, a system uruchamia się ponownie. Według badania wszystko to dzieje się w krótkich cyklach i może się zdarzać wiele razy w ciągu dnia po nieprzespanej nocy.
Michael Chee, dyrektor Centrum Snu i Poznania Narodowego Uniwersytetu Singapuru, pochwalił tę pracę i zwrócił uwagę, że większość tych sygnałów jest kontrolowana „przez automatyczny system, na który nikt zazwyczaj nie zwraca uwagi”.
Chee ostrzegł jednak, że w eksperymencie całkowicie pozbawiono uczestników snu, co nasila efekty w stosunku do codziennego życia.
Implikacje dla zdrowia i przyszłe kierunki badań
Wyniki badań rodzą nowe pytania dotyczące roli tych impulsów płynów i fal mózgowych w usuwaniu toksycznych odpadów i utrzymaniu zdrowego układu nerwowego.
Naukowcy sugerują, że mózg wykorzystuje te mechanizmy do ochrony i oczyszczania się z odpadów, chociaż nie wykazano, czy „zaciemnienia” uwagi zapewniają tę samą korzyść podczas czuwania.
Praca pomaga wyjaśnić, dlaczego brak snu zmniejsza uwagę i wydajność umysłową, oraz podkreśla znaczenie dobrego snu dla zdrowia mózgu.
Według ekspertów cytowanych w Live Science, zbadanie tych wzorców u osób z przewlekłymi problemami ze snem może otworzyć nowe możliwości zrozumienia i leczenia zaburzeń uwagi i zmęczenia.
Badania wskazują, że chociaż niewielkie rozpraszanie uwagi jest powszechne, zmęczony mózg wykorzystuje mechanizmy fizjologiczne podobne do snu, nawet przy otwartych oczach. Sen trwający od siedmiu do dziewięciu godzin, zgodnie z zaleceniami specjalistów, pozostaje najlepszą ochroną przed zmęczeniem umysłowym i jego konsekwencjami.
