«Вікно в мозок». Учені змусили людей спати з відкритими очима і з’ясували навіть більше, ніж сподівалися
Дослідники зі Швейцарії проаналізували рух зіниць людей, що сплять, за допомогою спеціальної техніки та, можливо, винайшла новий спосіб діагностики розладів сну.
Ділянки мозку, які контролюють рівень активації, розташовані глибоко в стовбурі мозку, тому раніше було важко безпосередньо вимірювати ці процеси у людей під час сну. У новому дослідженні, опублікованому в журналі Nature Communications, вчені описали, як вперше змогли спостерігати за цією активністю. Вчені з ETH використовували рух зіниць як маркери активності в областях, розташованих глибше в мозку.
Команда помітила, що розмір зіниці постійно коливається під час сну. Іноді вона збільшується в розмірах, іноді зменшується; іноді ці зміни відбуваються протягом декількох секунд, іноді протягом декількох хвилин.
«Ця динаміка відображає стан збудження або рівень активації мозку в регіонах, які відповідають за регуляцію сну і неспання. Ці спостереження суперечать попередньому припущенню про те, що, по суті, рівень збудження під час сну низький», — говорить співавторка дослідження Керолайн Люстенбергер.
Для проведення експерименту вчені не тільки спостерігалися купою людей, які сплять, а й змушували їх робити це зі спеціальним пристроєм на голові, який допоміг тримати очі піддослідних відкритими протягом кількох годин.
«Наше головне занепокоєння полягало в тому, що випробувані не зможуть спати з відкритими очима. Але в темній кімнаті більшість людей забувають, що їхні очі все ще відкриті й вони можуть спати», — пояснює провідний автор дослідження Мануель Карро Домінгес.
Аналіз даних показав, що динаміка зіниць пов’язана не лише з різними стадіями сну, але й зі специфічними патернами мозкової діяльності, такими як сонні веретена та виражені хвилі глибокого сну — мозкові хвилі, важливі для консолідації пам’яті та стабільності сну. Дослідники також виявили, що мозок реагує на звуки з різним ступенем інтенсивності, залежно від рівня активації, що відображається на розмірі зіниці.
У подальшому дослідженні вчені намагатимуться вплинути на піддослідних за допомогою ліків, щоб дослідити, як це позначається на динамікці зіниці. Вони сподіваються з’ясувати, яка ділянка мозку відповідає за контроль зіниць під час сну, і як зміни в рівні активації впливають на сон і його функції. Також вони хочуть з’ясувати, чи зміни у русі зіниць під час сну можуть вказувати на дисфункції системи збудження. До них відносяться такі розлади, як безсоння, посттравматичний стресовий розлад і, можливо, хвороба Альцгеймера. Таким чином, зрештою новий метод дослідження може прокласти шлях до нових можливостей у медицині сну та нейронауці.
