Группа исследователей мозга утверждает, что сон, похоже, перезагружает нашу операционную систему, или, по крайней мере, операционную систему крыс, на которых проводились эксперименты.
Всем нужен сон, но никто не знает точно, почему. Конечно, сон настолько важен, что "без него можно умереть".
Чтобы объяснить, почему нам нужен сон, ученые предложили множество теорий, в том числе популярную версию о том, что сон восполняет запасы определенных химических веществ для поддержания нормального функционирования мозга. К сожалению, до сих пор никто не смог идентифицировать эти загадочные химические вещества, оставив вопрос о том, зачем человеку нужен сон, без ответа.
С эволюционной точки зрения потеря сознания на несколько часов каждый день делала нас – животных и людей - беззащитными перед потенциальными хищниками. Это не дает никаких эволюционных преимуществ, поэтому можно подумать – с рациональной точки зрения - что функции сна должны быть настолько важны, чтобы компенсировать уязвимость, связанную с отсутствием бодрствования.
Поскольку внутренняя температура тела млекопитающих часто снижается во время сна, некоторые исследования показывают, что сон - это способ сэкономить энергию. Но с энергетической точки зрения эта экономия составляет не более 120 калорий, чего нет даже в кусочке хлеба.
Теперь команда исследователей, объединившая науки о физике и биологии, утверждает, что разгадала загадку. Если их исследование окажется верным, оно может открыть множество способов лечения расстройств сна, а заодно и ответить на одну из загадок биологической науки.
Кит Хенген, доцент биологии Вашингтонского университета в Сент-Луисе, и его коллега, профессор физики Ральф Вессель, показали, что человеческий мозг активно работает над поддержанием критичного состояния.
Это красивое слово описывает сложную систему, которая существует на переломном этапе между порядком и хаосом.
Исследователи задались вопросом, не выводит ли повседневная деятельность мозг из состояния критичности и не является ли потребность во сне способом организма восстановить это состояние, подобно перезагрузке компьютера, когда он начинает давать сбои.
Чтобы проверить свою идею, исследователи изучили электрические всплески нейронов головного мозга у крыс, в то время как животные выполняли свой обычный режим сна и бодрствования.
Непрерывно записывая активность нейронов коры головного мозга крыс в течение 10-14 дней (грызуны вели себя свободно), они выяснили, что обычное время бодрствования постепенно изменяет критичность, а сон восстанавливает критичную динамику.
То есть исследователи смогли наблюдать, как критичность мозга снижается в течение обычной жизни, как они и предполагали. Мозг достигал своего наивысшего уровня критичности сразу после спокойного сна, а также имел тенденцию отдаляться от критичности, чем дольше лабораторные крысы бодрствовали. Фактически, влияние бодрствования на критичность было настолько значительным, что, по словам исследователей, они могли предсказать, когда крысы уснут, основываясь только на их сниженной критичности.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Neuroscience, но были ограничены мозгом крыс, что означает, что результаты могут быть отличными для человеческого мозга. Тем не менее, исследователи, похоже, убеждены, что они на правильном пути к разгадке загадки, почему мы спим.
Друзья, жду ваши лайки, комментарии и подписки! Спасибо!
