Проведя всего одну ночь без сна, мозг может стать старше! Ученые заметили, что наш главный “компьютер”, будто стареет сразу на один-два года за бессонную ночь. К счастью, эти изменения исчезают после хорошего отдыха.
В ходе исследования ученые использовали машинное обучение для получения оценок "возраста мозга" на основе результатов магнитно-резонансной томографии (МРТ) людей, лишенных сна. Эти данные сравнили с результатами МРТ мозга тех же людей после полноценного ночного сна.
Результаты предполагают, что одна ночь полного недосыпания вызывает изменения в мозге, аналогичные тем, которые наблюдаются после одного или двух лет старения.
Сколько лет вашему мозгу?
Авторы работы использовали пять существующих наборов данных, которые включали информацию о 134 участниках в четырех группах: полное недосыпание (отсутствие сна в течение одной ночи), частичное недосыпание (три часа в постели в течение одной ночи), хроническое недосыпание (пять часов в постели каждую ночь в течение пяти ночей) и контрольная группа (восемь часов в постели каждую ночь). У каждой группы была по крайней мере одна ночь базового сна, когда они провели восемь часов в постели, прежде чем лишиться сна; у большинства групп также была полная ночь восстановительного сна после эксперимента.
Всем добровольцам проводили МРТ после каждой ночи, что позволяло исследователям сравнить, как выглядел их мозг до и после недосыпания, а также после полноценного ночного отдыха.
Исследователи определили возраст мозга участников с помощью алгоритма машинного обучения под названием brainageR, который был обучен на данных более чем 3000 человек. Он предсказывает хронологический возраст человека по результатам МРТ головного мозга, основываясь на том, как обычно выглядит здоровый мозг в данном возрасте, с точки зрения объема его тканей и жидкости. В прошлых тестах исследователи обнаружили, что brainageR может точно предсказать возраст в рамках 4 лет (+/-).
В результате ученые обнаружили, что мозг группы, которая не спала в течение одной ночи, в среднем выглядел на один-два года старше, чем изначально. Эти различия исчезли после ночи восстановительного сна.
Группы частичного и хронического недосыпания не имели существенных различий в своих возрастных прогнозах по сравнению с контролем.
Эти результаты согласуются с более ранними исследованиями влияния недосыпания на мозг. Есть доказательства того, что в мозге людей, лишенных сна, происходит несколько типов изменений, включая изменения в распределении жидкости и объеме серого вещества.