Сплячі нейрони і чуйний мозок
Коли ми сонні, ми здійснюємо більше помилок. Вчені вважають, це відбувається тому, що частина вашого мозку просто заснула.
Ви відчуваєте, що ваші повіки важчають. Хтось щось говорить вам, або це вам здається? Вільні думки проносяться в вашій голові. Обережно! Ви перебудовуєтеся на іншу смугу. Ах, так, ви за кермом. Кожен з нас коли-небудь дрімав в невідповідний момент. У машині, на роботі, під час нудної лекції. У такі моменти активність вашого мозку змінюється.
Як діяльність окремих нейронів визначає сонливість
Навіть якщо ваш мозок спить, він працює. Уві сні клітини мозку також виробляють невелику кількість електричної напруги. Цю біоелектричну активність можна побачити на ЕЕГ (електроенцефалограмі), графіку, що надає інформацію про функціональний стан головного мозку.
Клітини мозку або нейрони, кажучи простою мовою, можуть бути під "включеному" або "вимкненому" стані. Коли вони включені, вони посилають сигнали, коли вони вимкнені, цього не відбувається. Під час сну велика частина нейронів перебуває в "вимкненому" стані, тобто вони не дуже активні. Якщо ви тільки заснули, на ЕЕГ з'являється гарний гладкий синхронний графік, з повільними хвилями. Якщо ви прокинулися, цей графік стає набагато беспокойнее.
Але що відбувається, коли ви провели ніч без сну і на наступний день продовжуєте спати? Щоб з'ясувати це, дослідники імплантували крихітні електроди-пластини в тім'яну кору головного мозку групі щурів, в область, що відповідає за просторову орієнтацію. Таким чином, вони змогли виміряти активність окремих клітин мозку.
Зазвичай, щури ведуть нічний спосіб життя і лягають спати рано вранці. Однак, тепер вони не могли лягти спати до ранку. Вчені утримували щурів в бадьорому стані протягом чотирьох годин, пропонуючи їм щоразу нові розваги і ласощі. Тим часом, вони за допомогою відеокамер спостерігали за тваринами, щоб ті не дрімали.
На ЕЕГ вчені побачили, що чим більше часу тварини не спали, тим більше мозкових клітин занурювалось в сон. Вони задалися питанням, чи так це в інших областях мозку, тому також розмістили електроди в зоні кори головного мозку, що відповідає за рухову активність.
У цих областях також були знайдені клітини мозку, які після закінчення певного часу, переходили в сплячий режим. Слід зазначити, що в двох областях завжди залишалася "чуйний" частина нейронів. У той час як частина нейронів протягом декількох мілісекунд припиняла передачу сигналів, інша частина продовжувала. Через чотири години без сну, ЕЕГ щурів показувала все також красиву і синхронну картину сну. Щури перебували в бадьорому стані, але, в той же час частина їх мозку спала.
Незважаючи на сплячі нейрони, очі щурів не закривалася. Чи мали сплячі нейрони побічні ефекти? Щоб перевірити це, дослідники провели щурам тест, в якому їм було дозволено взяти шматочок цукру. Спочатку щури були навчені, а в день позбавлення сну, вони повинні були повторити тест. У дні, коли щури були позбавлені сну довше звичайного, тест виявився менш вдалим. Чому? Кожен раз, коли у щури не виходило добути цукор, за кілька мілісекунд до цього нейрони в руховій зоні кори головного мозку перебували в сплячому режимі. Тому, вчені прийшли до висновку, що тривале позбавлення сну може призвести до того, що через "сплячих" нейронів ефективність нашої діяльності знижується.
І все ж, сплячий мозок може бути дуже корисним. Так, різні птахи та ссавці, такі як кити, іноді вимикають частина мозку, в той час як друга частина мозку залишається на чеку. Так тваринам вдається відпочивати, не припиняючи рух і спостереження за навколишнім світом і небезпеками.
Ось було б добре, якби тимчасове відключення наших нейронів могло приносити користь і нам. Ми могли б економити енергію або витрачати цей час на відновлювальні процеси, або оговтатися від безсонної ночі, залишаючись в бадьорому стані.