Причина, по которой нам необходим сон, состоит не только в том, что организму нужен отдых. Во сне мозг переходит в иное состояние, в котором избавляется от токсичных побочных продуктов невральной активности. Аналогичный процесс происходит и тогда, когда сна критически не хватает – но в этом случае мозг не может вовремя остановиться, и вместе с «мусором» вычищает также и те нейроны и синапсы, которые отнюдь не являются субпродуктами. Если провести аналогию, то мозг выкидывает не только картофельные очистки и коробки из-под яиц, но и шкаф, кресло и любимую собаку. Даже если человек пытается восполнить энергию, выспавшись позже – восстановления нейронов и синапсов не происходит, шкаф и кресло (и собака) остаются на помойке.

Группа специалистов из Политехнического университета Марке (Marche Polytechnic University, Италия) во главе с неврологом Микеле Беллеси (Michele Bellesi) исследовала мозг млекопитающих, чтобы разобраться, каким образом животные реагируют на недосып, и обнаружили, что между выспавшимися и страдающими от сильного недосыпа мышами есть странное сходство. Нейроны в мозге, как и другие клетки, постоянно обновляются, и за этот процесс отвечают глиальные клетки. В ходе фагоцитоза они «убирают» ненужные клетки. За обновление синапсов отвечают астроциты. И астроциты, и глиальные клетки активны во время сна, но, как показали эксперименты, они же работают и во время недосыпа, причем со значительными переработками, в результате чего мозг лишается большого количества здоровых клеток.

Исследователи изучили мозги мышей, разделенных на четыре группы:

Отдохнувшие мыши (шесть-восемь часов сна)

Животные, которых периодически будили в неожиданное время

Особи, которым не давали спать в течение дополнительных восьми часов

Грызуны с хроническим недосыпом, которые провели пять суток без сна.

Измерив активность астроцитов, научная группа увидела, что у первой группы астроциты были активны в 5,7% синапсов. У второй – уже в 7,3%. Астроциты третьей группы демонстрировали активность в 8,4% синапсов, а у четвертой, не спавшей длительное время, – в 13,5%. При этом в первую очередь уничтожались те синапсы, которые использовались чаще всего. С глиальными клетками и нейронами происходило то же самое – у мышей с хроническим недосыпом мозг фактически начинал поедать сам себя, разрушая и сами нервные клетки, и соединения между ними. Подобная активность глиальных клеток характерна для таких нейродегенеративных заболеваний, как, например, болезнь Альцгеймера. Что касается астроцитов, то их фагоцитоз происходил в основном при остром и хроническом недосыпе, неожиданные пробуждения не заставляли астроциты уничтожать синапсы.

Ученые отметили повышенную опасность недосыпа, указав на то, что именно хронический недосып заставляет глиальные клетки проявлять нездоровую активность. С учетом того, что в последнее время существенно увеличилось количество смертей от болезни Альцгеймера, по мнению специалистов, необходимо обращать особое внимание на количество и качество сна.

Медпортал