Читать книгу Мозг просыпающийся. Коварные минуты после сна - - Страница 5

Обидно, но загадочному переходу от сна к бодрствованию исследователи уделяют намного меньше внимания, чем вопросу о переходе от бодрствования ко сну, хотя уже сейчас появляется все больше доказательств основных нейрофизиологических причин инерции сна. Например, анализ электроэнцефалографии показывает, что по сравнению с бодрствованием перед сном, электроэнцефалограмма после сна обычно показывает более высокую мощность медленных дельта-волн, ассоциирующихся с глубоким сном, но более низкую бета-мощность, ассоциирующуюся с бодрствованием и бдительностью. При этом есть и различия в биоэлектрической активности отдельных областей мозга: большее увеличение дельта-волн наблюдается в задних отделах полушарий головного мозга, что может говорить о замедленной активации этих областей после пробуждения.

В течение получаса после пробуждения скорость мозгового кровотока ниже, чем даже была перед сном, и это отражается в типичном нарушении его когнитивных функций. При этом, опять же, передним областям коры (отвечающим за управляющие функции) требуется больше времени, чтобы вернуться к исходному уровню кровоснабжения. Такую информацию позволила получить визуализация мозга.

Другая теория нейрологической основы инерции сна основана на наблюдении исследователя Ван Донгена о том, что инерция сна подавляется кофеином, например, если выпить чашечку кофе непосредственно перед тем как вздремнуть минут на двадцать, то инерция после сна после пробуждения будет значительно меньше, чем без кофе.

Одна из теорий сна говорит о том, что при бодрствовании мозг накапливает в себе специальное вещество – аденозин, которое вызывает у нас сонливость и желание поспать, во время сна излишки аденозина выводится и мы снова чувствуем себя бодрыми. Поэтому и возникла идея, что инерция сна может быть частично связана с остаточными запасами аденозина, которые так и не успели покинуть наш мозг во время сна. Кофеин спасительно действует как антагонист аденозиновых рецепторов, то есть блокирует влияние аденозина на мозг, не давая нам ощущать сонливость и благодаря этому еще и улучшает внимание. Даже высказано предположение, что инерция сна возникает именно из-за того, что пробуждение происходит прежде, чем избыток аденозина выведен из организма.

Такая гипотеза может объяснить почему инерция сна после пробуждения из восстановительного сна, будет более тяжелой, если до этого сутки были проведены без сна. Если аденозин накапливается при недостатке сна и выводится в течение нескольких часов последующего восстановительного сна постепенно, то, вероятно, организм и не успевает за эти часы удалить все его накопившееся за долгое время количество.

Хотя биологические процессы, лежащие в основе инерции сна еще предстоит полностью понять, потенциальная роль, которую играет аденозин, учеными была принята. Гипотеза влияния аденозина на инерцию сна согласуется и с широко распространенной привычкой пить кофе после пробуждения. Но аденозиновая гипотеза еще не объяснила нам, почему работоспособность после короткого сна в первые минуты порой становится хуже, чем работоспособность непосредственно перед этим сном. Ведь по логике гипотезы, аденозина перед сном должно накопиться больше, чем его останется после сна. Немного не стыкуется, не так ли.

В другой теории предполагается, что инерция сна связана с регуляцией температуры тела и гормоном бодрости кортизолам (хотя многим он больше знаком как гормон стресса). Известно, что ночью внутренняя температура тела снижается и достигает своего минимума к середине ночи. А к моменту пробуждения температура повышается. Уменьшение сонливости после пробуждения тесно сопровождается как охлаждением конечностей, так и выбросом кортизола в ответ на пробуждение. Однако основание инерции сна и в этой теории остается до конца не изученным.

Что касается работы самих нейронов, то выход из сна влечет за собой реорганизацию сетей мозга после пробуждения. В частности, сеть дефолт-режима мозга демонстрирует быстрое восстановление – за 6 минут после утреннего пробуждения, тогда как полная реорганизация сенсомоторной сети происходит в течение 30 минут.

Вполне вероятно, что не все популяции нейронов мгновенно переключаются между состояниями сна и бодрствования, скорее, продолжительность этого перехода у них различна. Поэтому восстановление процессов мышления при пробуждении может быть связано с тем, насколько быстро нейроны, отвечающие за этот процесс, переключаются между состояниями сна-бодрствования.

Молчание нейронов

Исследователи изучали активность нейронов у грызунов после спонтанного пробуждения от сна и показали, что в целом после пробуждения на популяционном уровне активность нейронов низкая, но если рассматривать отдельные нейроны то их активность различалась: обнаружилось подмножество нейронов, которые и вовсе молчали в течение 1 минуты после пробуждения.

Анализ энцефалограммы пробуждений во время сна дополнительно подтверждает, что переход от сна к бодрствованию не является процессом внезапного «выключения-включения» работы нервных клеток. У подопытных мышей сразу после спонтанного пробуждения наблюдается низкая частота возбуждения нейронов, достигающая исходного уровня в течение десяти минут.