Як недосипання впливає на мозок: найбільше в історії дослідження

Група дослідників з Університету Західного Онтаріо закликає добровольців з усього світу пройти в інтернеті серію пізнавальних тестів.

За допомогою спеціально розроблених комп’ютерних програм охочі можуть оцінити свої навички логіки, розуміння мови і прийняття рішень.

Я теж вирішив пройти ці тести, давши згоду на те, що мій мозок при цьому скануватиметься.

Першопрохідці

Очолює дослідження британський професор-нейролог Едріан Оуен, який працює в Інституті мозку і свідомості в Університеті Західного Онтаріо.

“Нам всім знайомі відчуття, що виникають при нестачі сну, але ми мало знаємо про те, як така нестача впливає на мозок, – пояснює професор Оуен. – Ми ж хочемо з’ясувати, як це впливає на пізнавальні здібності, пам’ять і здатність до концентрації”.

У ході досліджень вчені мають намір з’ясувати, як відрізнятимуться когнітивні показники у людей в залежності від того, скільки їм було відведено на сон.

Зрозуміло, потреби в сні у кожної людини різні, проте якщо дослідникам вдасться набрати достатню кількість добровольців, вони зможуть визначити середньостатистичну кількість годин сну, необхідного для оптимальної роботи мозку.

Я приєднався до групи з 4 добровольців, які погодилися провести ніч в Університеті Західного Онтаріо, де ми відчували на собі “ігри для мозку”, які продемонстрували, як змінюється здатність до сприйняття інформації в залежності від тривалості сну.

Добровольці (зліва згори за годинниковою стрілкою): доктор Хуман Ганджаві, Сільвія Салевскі, Еван Егню, Сесілія Крамар

Добровольці

• Доктор Хуман Ганджаві, 42 роки, психіатр, часто працює з пацієнтами в нічні зміни: “4-5 годин сну за ніч для мене норма. Я знаю, що недолік сну веде до серцевих захворювань і може викликати інсульт, але, як і багато лікарів, я до себе це не відношу”.
• Сільвія Салевскі, 31 рік. Мати двох дівчаток, яким ще не виповнилося 5 років: “Хороша ніч – це коли вони будять мене всього двічі або тричі. Я вже й не пам’ятаю, що це таке – спокійно проспати всю ніч, і я часто відчуваю себе розсіяною вранці”.
• Еван Егню, 75 років, пенсіонер, працював клерком в нічні зміни: “Мені ніколи не треба було спати по 8 годин поспіль, а в моєму віці зараз мені не потрібно більше 4 годин підряд. Я добираю сон вдень, заснувши кілька разів”.
• Сесілія Крамар, 31 рік, нейролог, вона вивчає когнітивні здібності нічних мишей, тому їй часто доводиться допізна затримуватися в лабораторії: “Якщо мені не вдалося виспатися, на наступний день я не можу робити нічого складного, як от читання наукових робіт, тому що мій мозок не в змозі нормально функціонувати”.

Тести

Тести, які пропонують автори дослідження, можна проходити на звичайних комп’ютерах, планшетах і навіть смартфонах.

“Подвійна проблема”: На перший погляд все просто, але цей тест змушує вашу сіру речовину ворушитися. Вам потрібно натиснути на слово внизу, що відповідає кольору, яким написано слово вгорі. Якщо слово вгорі – “синій”, але воно червоного кольору, ви повинні натиснути на слово внизу, написане червоним, навіть якщо це слово – “синій”. Звучить дико .

“Прибери зайве”: тест починається легко, але ускладнюється мірою того, як ви намагаєтеся знайти фігуру, що вибивається із загального ряду.

Граматична логіка: чи є твердження про представлену діаграму правильним або помилковим? На перший погляд, у цьому немає нічого складного, доки справа не доходить до негативних висловлювань.

Просторове планування: ці тести, як і всі ігри, перевіряють ваші здібності до планування, вимірюючи когнітивні навички, які ви постійно використовуєте в повсякденному житті.

Як ми впоралися?

Ми не спали до 4 години ранку, після чого нам дозволили поспати 4 години.

Коли ми знову проходили вранці когнітивний тест, результати Евана, Сесілії і мої були набагато гірші, ніж напередодні ввечері.

Результат Хумана, який звик працювати з пацієнтами позмінно, майже не змінився, в той час як у Сільвії він навіть покращився.

Автор фото, OWEN LAB, WESTERN

На скані зліва видно активність мозку після повноцінного сну, праворуч – робота мозку після безсонної ночі

“Хоча цього ранку я почуваюся трохи неуважною, можливо, справа в тому, що я звикла мало спати, – пояснює вона. – Мені потрібно включатися, як тільки прокидаються діти, так що для мене це нормально”.

Я завжди знав, що якщо не висплюся, то погано функціоную, так що не було нічого дивного в тому, що зранку мої когнітивні показники різко знизилися.

Щоб з’ясувати, що відбувається в моєму мозку, я повторив когнітивний тест уже всередині магнітно-резонансного томографа.

Мене просканували двічі: після нормального нічного сну і після безсонної ночі.

МРТ здатний засікати потоки крові в мозку: зони з підвищеною активністю характеризуються сильнішими потоками, які на графіку виглядають як помаранчеві згустки.

Різниця між двома сканами була вражаючою: після безсонної ночі активність мого мозку була явно неадекватною, в ньому спостерігалося куди менше процесів.

“Активність у фронтальній і тім’яній частинах, які, як відомо, відповідають за прийняття рішень, пам’ять і вирішення задач, помітно знижена”, – пояснює професор Оуен.

Очолює дослідження професор Едріан Оуен з Університету Західного Онтаріо

Всі ми знаємо, як небезпечно водити машину втомленим, оскільки реакція сповільнюється і можна заснути за кермом.

Однак ми куди менше знаємо про малопомітні наслідки щоденного недосипання.

“Не виключено, що недолік сну може мати суттєвий вплив на прийняття рішень, і, можливо, нам варто уникати таких важливих рішень, як купівля будинку або одруження, якщо ми гарненько не виспалися”, – говорить професор Оуен.

Чому це так важливо?

Ми проводимо уві сні майже третину життя, і сон настільки ж важливий, як їжа і повітря, яким ми дихаємо.

Однак сучасний темп життя означає, що на сон залишається все менше часу.

При цьому, як зазначалося в статті, опублікованій в науковому виданні Nature Reviews Neuroscience, ми напрочуд погано розуміємо наслідки хронічного браку сну для нашого мозку.

У статті говорилося про різке зниження тривалості сну в розвинених країнах і наголошувалося на гострій необхідності у додаткових дослідженнях.

І ті добровольці, які взяли участь в дослідженні сну, сильно допомогли в пошуку важливих відповідей, у яких однаковою мірою зацікавлені і наше суспільство, і вчені.

Як боротися зі стресом і чому медитація допомагає не завжди?

У листопаді 2017 року двоє очних хірургів із лікарні Бейрута повідомили про дивний випадок втрати зору в їхнього колеги.

У лікаря, який є спеціалістом зі сітківки, на одному оці несподівано з’явилася пляма розмитого зору через пару днів після напруженого дня в операційній.

Так було не вперше. Такі епізоди повторювалися кілька разів, вони відбувалися щоразу після важкої операції.

У хірурга діагностували центральну серозну хоріоретинопатію (ЦСХРП). Діагноз уперше описали в 1866 році, а з часів Другої світової війни його пов’язували зі стресом.

У 1959 році експерт з менеджменту Пітер Дракер передбачив, що за 50 років умови нашої роботи драматично зміняться.

Він припустив, що розумова праця переважно замінить фізичну, і зазначив, що люди зароблятимуть тепер “не майстерністю рук, а тим, що в них розташовано між вухами”.

Прогнози Дракера підтвердила й еволюція хірургії. Тепер від хірурга вимагається менше спритності рук і більше інтелектуальних навичок аналізу та концентрації уваги.

Так само, як й на глобальному ринку праці. Таким чином, органом, який найбільше страждає від професійних травм, тепер став мозок.

За даними Управління охорони здоров’я та безпеки Сполученого Королівства, стрес, депресія і тривожність становили 57% усіх діагнозів в лікарняних за 2017-2018 роки.

Автор фото, Emmanuel Lafont

Досліди на гризунах свідчать, що короткочасний стрес ненадовго покращує когнітивні функції

Уперше визначив “стрес” у 1930-х роках канадсько-угорський лікар Янос Уго Бруно “Ганс” Сельє.

Він запозичив слово у фізиків і досить швидко пошкодував, що обрав саме його. Адже в англійській мові слово “стрес” і досі сприймається неоднозначно і позначає як сам стан, так і його причину (“стресову ситуацію”).

Дослідження, проведені з того часу, показали, що під час гострої стресової реакції в організмі відбувається низка різноманітних процесів.

Наприклад, нам відомо, що організм людини, яка стрибає з банджі, в перший момент після стрибка стає нечутливим до інсуліну (стан, який згодом може призвести до діабету). А у професора, який читає лекцію 200 студентам, підвищуються маркери запалення.

Ці процеси захищають організм перед фізичною загрозою: тимчасова резистентність до інсуліну забезпечує негайне потрапляння цукру в мозок, запалення захищає від інфекцій, які можуть потрапити в рану.

Здорова стресова реакція – здебільшого тимчасова і одразу припиняється, коли стресова ситуація зникає.

Проте стрес, який трапляється надто часто та інтенсивно або присутній постійно, піддає наш організм тривалій напрузі. В результаті в ньому відбуваються стійкі зміни як на психічному, так і фізіологічному рівні.

Структурні зміни

Хронічний стрес, як припускають дослідники, відіграє суттєву роль у збільшенні по всьому світу гіпертонії та діабету другого типу. Досліди на щурах довели, що він спричинює великий депресивний розлад.

Деякі дослідження на тваринах і за участю людей свідчать про те, що хронічний стрес може навіть змінити структуру мозку.

Вони показали, приміром, що високий рівень гормону стресу кортизолу корелює з гіршою пам’яттю та стоншенням деяких ділянок мозку навіть у відносно молодому віці.

Автор фото, Emmanuel Lafont

Медитація може спричинити у деяких людей зациклювання на негативних думках і емоціях

Частково це пов’язано з пластичністю нашого мозку і здатністю пристосовуватися до складної ситуації.

Однак в сучасній офісній роботі, яка великою мірою залежить від концентрації уваги і здатності приймати складні рішення, зниження робочої пам’яті обмежує продуктивність.

Хронічний стрес часто розвивається психосоціальним шляхом і залежить від сприйняття людини.

Один із прикладів – це ефект румінації або “пережовування” однієї і тієї ж негативної думки.

Постійне програвання в пам’яті стресового досвіду активує аналогічні процеси в мозку, як і під час самої ситуації.

Таким чином організм знову і знову переживає стрес, хоча самого стресового чинника вже немає.

Оскільки стресова реакція залежить від її сприйняття, деякі практики, як-от йога, дихальні прийоми та медитація допомагають врегулювати емоції, знизити реакцію тіла на стрес та прискорити відновлення після нього.

Але це також пояснює, чому деякі методи, як-от медитація з фокусування на теперішньому моменті, показує неоднозначні результати. Можливо, така техніка змушує деяких людей зосереджуватися на негативних думках.

Як знизити негативний вплив

Певним чином наш мозок намагається передбачити навколишнє середовище, створити свою картину світу, максимально наближену до реальності.

Відчуття невпевненості, непередбачуваності або відсутності контролю може сигналізувати про недоліки в цій моделі та спричинювати стрес.

Автор фото, Emmanuel Lafont

Невідповідність між вашими зусиллями та винагородою, яку ви отримуєте за них, є джерелом хронічного стресу на робочому місці

У передбачуваному світі, над яким ви маєте тотальний контроль, причина має завжди призводити до передбачуваного результату.

Проте часта невідповідність між вашими зусиллями та винагородою, яку ви отримуєте за них, порушує це відчуття контролю і є джерелом хронічного стресу на робочому місці.

Як показали дослідження, ця невідповідність є причиною підвищення артеріального тиску у готельних прибиральниць в Лас-Вегасі, вигорання поліцейських у місті Буффало в штаті Нью-Йорк та метаболічного синдрому у загалом здорових робітників поліції в Генуї.

Погіршує стрес та здатність упоратися з ним наш міський спосіб життя. Штучне освітлення і світло гаджетів затримує вивільнення мелатоніну, гормону, який зменшує тривожність.

Легкі фізичні вправи помітно знижують рівень кортизолу в крові, проте потреби в частому русі у сучасної людини немає.

Швидке життя також збільшує споживання перероблених харчових продуктів, які, як показують дослідження, сприяють симптомам депресії.

Автор фото, Emmanuel Lafont

Еволюція праці вимагає менше від нашого тіла і більше від мозку

Наші харчові звички змінюють мікроорганізми, що живуть у травному тракті. А вони, в свою чергу, через спілкування з імунними клітинами та іншими шляхами впливають на те, як наш організм реагує на стрес.

Є деякі свідчення того, що модулювання мікробіоти кишківника може зменшити симптоми тривоги.

На виставці 2015 року в Малому палаці в Парижі бельгійський митець Томас Леруй представив візуальну метафору стресу. Бронзова скульптура, влучно названа “Не вистачає мозку, щоби вижити”, зображувала красиве тіло з гротескно збільшеною головою і сумним виразом обличчя.

На відміну від фігури Леруя, людська голова не збільшується від напруги. Розумове виснаження не виявляє себе так, як фізична втома.

Але у добу, коли психічне навантаження майже замінило фізичну працю, стрес може суттєво обмежувати працездатність.

Оскільки ми рухаємося все далі в інформаційну епоху, настав час приділити серйозну увагу проблемі хронічного стресу.

Прочитати оригінал цієї статті англійською мовою ви можете на сайті BBC Future.

Хочете поділитися з нами своїми життєвими історіями? Напишіть про себе на адресу [email protected], і наші журналісти з вами зв’яжуться.

Хочете отримувати головне в месенджер? Підписуйтеся на наш Telegram або Viber!