Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
Эксперимент с участием нескольких тысяч молодых людей показал: если всю неделю вставать рано, а на выходных отсыпаться, это замедляет развитие мозга, ухудшает внимание и мотивацию, вызывает перепады настроения и даже уменьшает кору мозга — организм при этом испытывает стресс, сравнимый с перелётом в другой часовой пояс.
Далее перевод:
Когда подростки меняют режим сна в зависимости от того, какие дни недели — учебные, а какие — выходные, это несоответствие может повлиять на физическую структуру и внутреннюю коммуникацию их развивающегося мозга. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Sleep, показало, что такое несоответствие связано с ослаблением связей и уменьшением объема в областях мозга, отвечающих за внимание, эмоциональную регуляцию и обработку сигналов о вознаграждении. Эти изменения в мозге свидетельствуют о том, что нерегулярный режим сна может препятствовать нормальному когнитивному развитию и психическому здоровью подростков.
В подростковом возрасте режим сна человека претерпевает значительные биологические и социальные изменения. Подростки, как правило, ложатся спать позже из-за гормональных изменений, но из-за раннего начала занятий в школе им приходится вставать до того, как они успеют выспаться.
Чтобы наверстать упущенный сон, многие подростки отсыпаются по выходным. Из-за этого их внутренние биологические часы не совпадают с внешним социальным графиком.
Исследователи называют это явление социальной джетлагой. По сути, это биологический эквивалент путешествий по разным часовым поясам каждые выходные, когда вы даже не покидаете дом.
Предыдущие исследования связывали такое несоответствие режима сна с набором веса, плохой успеваемостью и проблемами с психическим здоровьем, такими как тревожность и депрессия. Однако мало кто из ученых изучал, как именно социальная депривация влияет на развивающийся мозг.
Подростковый возраст — чувствительный период для созревания мозга. В это время мозг перестраивается, укрепляя важные связи и избавляясь от неиспользуемых, чтобы улучшить когнитивные функции, такие как принятие решений и контроль эмоций.
Мэтью Риснер, исследователь из Бостонской детской больницы, вместе с коллегами Элиот С. Кац и Кэтрин Стамулис изучали, как нерегулярный режим сна может влиять на процесс перестройки нейронных связей. Риснер хотел выяснить, влияет ли социальная депривация сна на физическую структуру мозга подростков и внутренние коммуникации в нем.
Исследовательская группа проанализировала данные более чем 3500 детей в возрасте около 12 лет. Эта информация была получена в рамках крупного национального проекта по отслеживанию развития детей в динамике.
Подростки ответили на подробные вопросы о режиме сна как в учебные, так и в свободные от учебы дни. На основе этих ответов исследователи рассчитали «социальный джетлаг» каждого ребенка двумя разными способами.
В первом расчете учитывалось только изменение времени сна. Во втором расчете учитывалось количество дополнительных часов, которые подростки спали по выходным, чтобы компенсировать недостаток сна в течение недели.
Помимо данных о сне, исследователи изучили результаты магнитно-резонансной томографии каждого участника. Они проанализировали структурные снимки, на которых видны физические размеры, объем и толщина определенных участков мозга.
Они также изучили результаты функциональной томографии в состоянии покоя, которая измеряет кровоток в мозге, когда человек лежит неподвижно. Такое функциональное сканирование позволяет исследователям составить карту нейронных сетей мозга.
Нейронные сети — это группы анатомически обособленных участков мозга, которые взаимодействуют друг с другом и работают сообща для выполнения определенных задач. Отслеживая, какие области мозга активируются одновременно, ученые могут измерить силу связей между ними.
Команда исследователей изучила независимую от времени связность, которая отражает общую силу этих нейронных сетей. Они также изучили динамическую связность, которая показывает, как эти нейронные сети колеблются и координируют свою активность в каждый конкретный момент.
Исследователи обнаружили, что более 35% подростков испытывали «социальную депривацию сна» продолжительностью два часа и более. Они также отметили, что у мальчиков, подростков латиноамериканского и афроамериканского происхождения, а также у подростков старшего возраста график сна менялся сильнее.
Изучив снимки головного мозга, ученые обнаружили тесную связь между нерегулярным сном и работой мозга. Одно из важнейших открытий касалось таламуса — глубокой структуры мозга, которая помогает регулировать цикл сна и бодрствования.
У подростков с более выраженным социальным джетлагом были ослаблены функциональные связи между таламусом и остальными отделами мозга. Это говорит о том, что изменение режима сна может нарушить способность мозга регулировать собственные биологические часы.
Исследователи также наблюдали изменения в сети внимания — совокупности областей мозга, которые помогают людям решать, какая внешняя информация заслуживает их внимания. У подростков с выраженным социальным джетлагом эта сеть демонстрировала более слабые внутренние связи и меньшую общую устойчивость к сбоям.
Аналогичная картина наблюдалась в дорсальной сети внимания, которая отвечает за выполнение целенаправленных задач. У подростков, которые в выходные дни сильно сдвигали свой режим сна, наблюдалась менее эффективная обработка информации в этой сети.
Помимо нейронной коммуникации, исследователи выявили различия в физической структуре мозга. Они измерили толщину коры головного мозга — складчатого внешнего слоя, отвечающего за высокоуровневое мышление.
У молодых людей с синдромом «социального джетлага» кора головного мозга была тоньше в нескольких областях, в том числе в участках височной доли, отвечающих за обработку зрительной и слуховой информации. У них также был меньший физический объем в глубоких структурах мозга, отвечающих за обработку эмоций и поощрений, таких как миндалевидное тело и прилежащее ядро.
Ученые также изучили спонтанную активность этих мозговых сетей в состоянии покоя. Обычно по мере взросления ребенка спонтанная электрическая активность его мозга становится более последовательной и организованной.
Социальная «джетлаг-синдром» был связан с аномальными колебаниями активности мозга в состоянии покоя. Некоторые области мозга, например соматомоторная сеть, отвечающая за движения, демонстрировали необычно высокую вариативность уровня активности.
В других областях, в том числе в сети пассивного режима работы мозга, которая активна во время мечтаний и воспроизведения воспоминаний, наблюдалась аномально низкая вариативность. Такой пространственный дисбаланс указывает на то, что нерегулярный сон может нарушать естественный процесс созревания мозга.
Наконец, исследователи проследили, как информация передается из одной области мозга в другую. Они измерили энтропию фазового перехода — математическую концепцию, которая позволяет определить, влияет ли активность в одной области мозга на активность в другой.
Выяснилось, что подросткам с нерегулярным режимом сна сложнее передавать информацию из миндалевидного тела и других областей, связанных с обработкой сенсорной информации. Из-за снижения потока информации мозгу сложнее интегрировать сенсорные данные с эмоциональными реакциями.
Несмотря на высокую информативность результатов, исследователи признали, что их работа имеет ряд ограничений. Во-первых, в исследовании рассматривались данные участников только на один момент времени.
Поскольку исследователи не наблюдали за детьми по мере их взросления, они не могут с уверенностью утверждать, что причиной изменений в мозге стала социальная депривация. Они могут лишь установить наличие связи между этими двумя факторами.
Кроме того, данные о сне были получены на основе самоотчетов, которые, как правило, менее точны, чем объективные измерения с помощью носимых трекеров сна. В будущих исследованиях можно будет использовать физические устройства для отслеживания сна, чтобы получать более точные данные.
В дальнейшем исследователи надеются наблюдать за этими подростками в течение нескольких лет. Это поможет им определить, сохраняются ли эти изменения в мозге во взрослом возрасте и можно ли их обратить вспять, если придерживаться более стабильного режима сна.
В ходе будущих исследований можно будет выяснить, как эти специфические различия в работе мозга напрямую влияют на повседневную жизнь подростка. Сопоставив данные сканирования мозга с результатами школьных тестов или психологическими тестами, можно будет точно определить, как нарушения сна влияют на когнитивные способности в реальной жизни.
Понимание этих взаимосвязей крайне важно для поддержания здоровья подростков. Зная, как нерегулярный сон влияет на мозг, медицинские работники смогут эффективнее продвигать политику и привычки, способствующие полноценному отдыху.
Исследование под названием «Социальная депривация оказывает пагубное влияние на основные характеристики структуры мозга подростков, организацию нейронных связей и внутреннюю динамику» было проведено Мэтью Риснером, Элиотом С. Кацем и Кэтрин Стамулис.
Поделись видео: