Исследование, проведенное учеными из Penn Medicine, предоставило доказательства того, что хронический недостаток сна не только ухудшает когнитивные функции человека, но и может привести к необратимому повреждению и разрушению нейронов. Результаты исследования были опубликованы накануне в журнале The Journal of Neuroscience.
Многие люди полагают, что хронический недостаток сна можно компенсировать увеличенным временем сна в выходные дни. «Ранее считалось, что после краткосрочного и хронического недостатка сна когнитивные функции полностью восстанавливаются, - отметила Сигрид Визи (Sigrid Veasey), доктор медицинских наук и член Центра сна и нейробиологии. - Однако некоторые исследования с участием людей показали, что концентрация внимания и другие когнитивные функции не могут полностью восстановиться даже спустя три дня полноценного ночного сна, что поднимает вопрос о серьезности нарушений в головном мозге».
В связи с этим ученые решили выяснить, действительно ли хронический недостаток сна может повредить нейроны, является ли такое повреждение обратимым, и какие нейроны при этом задействованы. Для этого исследователи наблюдали мышей в периоды, когда они нормально отдыхали и высыпались, мало бодрствовали и напротив, бодрствовали в течение длительного времени. Лаборатория Визи обнаружила, что в ответ на краткосрочный недостаток сна нейроны, отвечающие за бдительность и когнитивные способности (нейроны области голубого пятна, ГП), активируют белок сиртуин третьего типа (SIRT3), который играет важную роль в производстве энергии митохондриями и защищает нервные клетки от метаболических нарушений.
Однако при переходе животных на длительный период бодрствования и появлении у них хронического недостатка сна активации сиртуина не происходило. Спустя несколько дней такого режима у мышей снизился уровень защитного белка SIRT3 и 25 % нервных клеток их головного мозга погибли. «Это первое сообщение о том, что длительный недостаток сна может фактически привести к гибели нейронов», - сказала профессор Визи.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что митохондрии в нервных клетках, связанных с когнитивными функциями, могут адаптироваться к кратковременному недостатку сна, но они перестают полноценно работать, если человек хронически не высыпается. Тогда, по мнению ученых, повышение уровня сиртуинов может помочь защитить нейроны от хронического недосыпания. Также исследователи акцентируют внимание на важности сна для восстановления обменных процессов в нейронах ГП и других областей мозга для обеспечения их оптимальной работы во время бодрствования.
По словам ученых, степень повреждения нейронов может варьировать в зависимости от образа жизни человека и наличия каких-либо заболеваний, так, например, диабет, высококалорийная пища и и низкая физическая активность также могут способствовать снижению уровня сиртуинов.
В дальнейшем исследователи планируют вызвать в нейронах повышенную выработку сиртуинов, и в том случае, если это защитит клетки от обменных нарушений и повреждений, можно будет заняться разработкой препарата, который поможет миллионам людей, испытывающих недостаток сна, сохранить нервные клетки своего мозга.
Как считают авторы исследования, повреждение нейронов зоны голубого пятна вследствие недостаточности сна потенциально может ускорить развитие уже имеющегося нейродегенеративного заболевания или способствовать его появлению. И, хотя ученым предстоит еще проверить, происходят ли те же самые процессы в организме человека, это исследование является еще одним подтверждением тому, что полноценный сон важнее, чем считалось ранее. «Никто не думал, что мозг может необратимо пострадать из-за недостатка сна, - заметила Визи. - Теперь стало ясно, что это возможно».