Загрузка...Подождите
Закрыть


Спящие нейроны и бодрствующий мозг.
Как деятельность отдельных нейронов определяет сонливость

Спящие нейроны и бодрствующий мозг

Когда мы сонные, мы совершаем больше ошибок. Ученые полагают, это происходит потому, что часть вашего мозга просто заснула.

Вы чувствуете, что ваши веки тяжелеют. Кто-то что-то говорит вам, или это вам кажется? Свободные мысли проносятся в вашей голове. Осторожно! Вы перестраиваетесь на другую полосу. Ах, да, вы за рулем. Каждый из нас когда-нибудь дремал в неподходящий момент. В машине, на работе, во время скучной лекции. В такие моменты активность вашего мозга меняется.

Даже если ваш мозг спит, он работает. Во сне клетки мозга также производят небольшое количество электрического напряжения. Эту биоэлектрическую активность можно увидеть на ЭЭГ (электроэнцефалограмме), графике, предоставляющем информацию о функциональном состоянии головного мозга.

Клетки мозга или нейроны, говоря простым языком, могут быть во "включенном" или "выключенном" состоянии. Когда они включены, они посылают сигналы, когда они выключены, этого не происходит. Во время сна большая часть нейронов находится в “выключенном” состоянии, т.е. они не очень активны. Если вы только заснули, на ЭЭГ появляется красивый гладкий синхронный график, с медленными волнами. Если вы проснулись, этот график становится намного беспокойнее.

Но что происходит, когда вы провели ночь без сна и на следующий день продолжаете бодрствовать? Чтобы выяснить это, исследователи имплантировали крошечные электроды-пластины в теменную кору головного мозга группе крыс, в область, отвечающую за пространственную ориентацию. Таким образом, они смогли измерить активность отдельных клеток мозга.

Спящие нейроны и бодрствующий мозгОбычно, крысы ведут ночной образ жизни и ложатся спать рано утром. Однако, теперь они не могли лечь спать к утру. Ученые удерживали крыс в бодрствующем состоянии в течение четырех часов, предлагая им каждый раз новые развлечения и лакомства. Между тем, они с помощью видеокамер наблюдали за животными, чтобы те не дремали.

На ЭЭГ ученые увидели, что чем больше времени животные бодрствовали, тем больше мозговых клеток погружалось в сон. Они задались вопросом, так ли это в других областях мозга, поэтому также разместили электроды в зоне коры головного мозга, отвечающей за двигательную активность.

В этих областях также были найдены клетки мозга, которые по истечении определенного времени, переходили в спящий режим. Следует отметить, что в двух областях всегда оставалась "бодрствующая" часть нейронов. В то время как часть нейронов в течение нескольких миллисекунд приостанавливала передачу сигналов, другая часть продолжала. Через четыре часа без сна, ЭЭГ крыс показывала все также красивую и синхронную картину сна. Крысы находились в бодрствующем состоянии, но, в тоже время часть их мозга спала.

Несмотря на спящие нейроны, глаза крыс не закрывалась. Имели ли спящие нейроны побочные эффекты? Чтобы проверить это, исследователи провели крысам тест, в котором им было разрешено взять кусочек сахара. Сначала крысы были обучены, а в день лишения сна, они должны были повторить тест. В дни, когда крысы были лишены сна дольше обычного, тест оказался менее удачным. Почему? Каждый раз, когда у крысы не получалось добыть сахар, за несколько миллисекунд до этого нейроны в двигательной зоне коры головного мозга находились в спящем режиме. Поэтому, ученые пришли к выводу, что долгое лишение сна может привести к тому, что из-за “спящих” нейронов эффективность нашей деятельности снижается.

И все же, спящий мозг может быть очень полезным. Так, различные птицы и млекопитающие, такие как киты, иногда выключают часть мозга, в то время как вторая часть мозга остается на чеку. Так животным удается отдыхать, не прекращая движение и наблюдение за окружающим миром и опасностями.

Вот было бы хорошо, если бы временное отключение наших нейронов могло приносить пользу и нам. Мы могли бы экономить энергию или тратить это время на восстановительные процессы, или оправиться от бессонной ночи, оставаясь в бодрствующем состоянии.

{topofthepage}