The Nature: как недостаток сна делает нас заторможенными

Как бы смешно мне, маме маленького ребёнка, ни было это писать, но сон действительно играет ключевую роль для здоровья мозга — как для кратковременного его функционирования, так и для долгосрочного состояния. Известно: даже одна ночь без сна вызывает заметные нарушения когнитивных функций, особенно внимания. Однако почему именно лишение сна так сильно воздействует на внимание и связанное с ним функционирование мозга, до сих пор недостаточно ясно. Давайте разберёмся, опираясь на исследование, опубликованное в журнале Nature.

Авторы исследования, учёные из Копенгагенского университета, решили рассмотреть вопрос с нестандартной точки зрения: они предположили, что потеря концентрации внимания из-за недосыпа связана не только с изменениями в нейронной активности, но и с изменениями в сосудистой системе мозга и движении спинномозговой жидкости (CSF — cerebrospinal fluid). То есть мозг и его система «жидкостей» работают как единое целое, и потеря концентрации внимания может быть отражением сбоя всей этой интегрированной системы.

Для проверки этой гипотезы они провели эксперимент с комбинированным использованием функциональной МРТ (fMRI), электроэнцефалографии (ЭЭГ), отслеживания диаметра зрачка и измерения потока спинномозговой жидкости и сравнили состояние после полноценного сна и после полной ночи без сна.

Методика исследования

Было отобрано 26 здоровых добровольцев (средний возраст ~25 лет), каждый из которых прошёл два сеанса: один — после нормальной ночи сна, другой — после ночи полной депривации сна (то есть без сна).

Во время обоих условий участники выполняли тест устойчивого внимания — Psychomotor Vigilance Test (PVT), как в аудиальной версии, так и в визуальной, — пока находились в аппарате МРТ. Одновременно записывались ЭЭГ-сигналы, отслеживался зрачок, а также в режиме fMRI измерялись сигналы BOLD (связанные с сосудистыми изменениями) и поток спинномозговой жидкости в четвёртом желудочке мозга.

Особое внимание уделяли анализу медленных (0,01–0,1 Гц) флуктуаций в CSF и сосудистой системе и тому, как они связаны с реакциями внимания и зрачковыми/нейронными показателями.

Экспериментальный подход:

• Участники приходили утром к ~10 часам (в депривации — вечером).
• Ночевали без сна под наблюдением.
• Утром проходили сканирование.

Основные результаты

После ночи без сна участники демонстрировали значительное ухудшение показателей PVT: замедленные реакции и потеря концентрации внимания.

• Когда человеку не хватает сна, мозг время от времени «уходит» в короткие состояния, напоминающие дремоту. В эти мгновения спинномозговая жидкость начинает активнее циркулировать, очищая мозг от продуктов обмена — процесс, который обычно происходит во сне.
• Иными словами, мозг ведёт себя как компьютер, пытающийся очистить кеш прямо во время работы программы.
• Но у такой «уборки» есть цена — снижается внимание. Пока мозг занят внутренней очисткой, замедляется реакция, сужаются зрачки, и человек на доли секунды выпадает из реальности.
• Поэтому рассеянность после бессонной ночи — это не просто проявление усталости, а защитная реакция: мозг вынужден выбирать между концентрацией и самовосстановлением. Даже одна ночь без сна уже делает внимание менее устойчивым.

Обсуждение и значение результатов

Авторы исследования подчёркивают: концентрация внимания теряется из-за недостатка сна не только по причине усталости. Так, это может быть отражением глубинного физиологического процесса — интегрированной волны, которая затрагивает сосуды, нервную активность, зрачки и движение спинномозговой жидкости.

Такой подход расширяет понимание: мозг — это не просто сигналы и нейронные связи, но и механика сосудов, и движение жидкости. Подобная комплексная система может объяснять, почему потеря концентрации внимания становится необратимой при регулярных нарушениях сна.

Врачи и исследователи призывают выработать режим и усердно стараться засыпать и просыпаться в одно и то же время. Притом это правило распространяется и на выходные! Спать нужно минимум 7 часов, а в идеале — 9.