Невероятно: мозг может спать... частями!

Выяснилось, что в состоянии утомления и недосыпания определенная часть нейронов головного мозга может самостоятельно перейти в состояние сна, в то время как остальные клетки будут поддерживать необходимую активность организма. Это сказывается на общем состоянии эффективности нервной системы человека и способности ее хорошо выполнять свои задачи.

Результатом того, что часть нервных клеток в головном мозге решила вздремнуть, можно объяснить множество досадных ситуаций, происходящих с нами время от времени. То мы проливаем кипяток из чайника мимо чашки, то забываем неожиданно ключи, лежащие на видном месте, или же в последний момент замечаем под носом у себя встречную машину. Все эти случаи объясняются тем, что часть мозга в это время просто отдыхает в состоянии сна.

До настоящего времени считалось, что контроль над сном осуществляется из одного центра, который решает спать или бодрствовать всему мозгу. Американские ученые и их коллеги из Италии в журнале Nature утверждают, что на самом деле все обстоит не так. По их мнению, отдельные клетки головного мозга могут сами впадать в состояние сна, и в этом случае сон распространяется по мозгу из нескольких, не зависящих друг от друга точек.

Активность нервных клеток крыс измерялась с помощью электродов, введенных в различные зоны коры головного мозга. Затем ученые не давали им долго спать, продлевая период бодрствования на 4 часа больше обычного. Внешне животные продолжали оставаться активными, однако, при продолжительной бессоннице часть нейронов стала засыпать. Таких нервных клеток было не много – из 20 клеток с введенными электродами, всего две через какое-то время заснули.

При внешнем отсутствии видимых отличий в поведении между выспавшимися крысами и теми животными, у которых нейроны отключались в результате недосыпания, были замечены нарушения двигательной активности. В ходе эксперимента, им необходимо было добраться до кусочка сахара, преодолев при этом сложные препятствия, требующие абсолютной координации и контроля над мускулатурой.

Невыспавшиеся крысы, в отличие от нормально отдохнувших, допускали множество ошибок, которые выражались в промашках мимо кусочка сахара, выпускании его из лап и т.д. Это подтверждало тот факт, что сон нескольких нервных клеток при общем состоянии бодрствования не проходит бесследно. Ошибки появлялись практически сразу после засыпания нейронов. В том случае, когда в сон уходили нервные клетки из зоны коры, отвечающей за сенсорную, а не двигательную функцию, животные нормально справлялись с заданием.

Ученые заметили, что общая энцефалограмма мозга эти точечные затухания никак не отражает, на ней мозг демонстрирует состояние активности. Однако, всем известно чувство хронической усталости при регулярном недосыпании. Теперь установлено, что причиной такого самочувствия является попытка мозга выспаться частично, отправляя в состояние сна наиболее переутомленные участки коры головного мозга.