Нейробиология(мозг)

Спонтанные «микро-землетрясения» в мозге помогают вам спать

Лайнуть/Поделиться

Мозговая активность, описанная как «микро-землетрясения», колеблется в наших спящих мозгах. Она необходима для того, чтобы мы хорошо отдыхали каждую ночь.

Не случайно эта деятельность называется так: согласно новому исследованию, математические законы, управляющие состоянием сна, аналогичны тем, которые лежат в основе реальных землетрясений.

Каждую ночь ваш мозг переходит от света к глубокому сну в несколько этапов. Этот цикл происходит каждые 90 минут, и у каждого этапа есть своя задача, например, чтобы вы хорошо отдохнули или помогли мозгу укрепить память. Наш мозг самопроизвольно переходит из стадии в стадию – феномен, который , по словам физика Бостонского университета Пламена Иванова, пока необъясним.

«Сегодня, несмотря на весь прогресс в медицине сна и нейробиологии сна, мы на самом деле не знаем, почему у нас происходят переходы стадии сна», – говорит Иванов. «Эти переходы происходят в разное время, но с похожими характеристиками».

Иванов является старшим автором исследования, опубликованного недавно в PLOS Computational Biology, в котором объясняется, почему наш мозг внезапно переключается с одной стадии сна на другую. Исследователи обнаружили, что активность в спящем мозге следует паттернам, которые чрезвычайно редки в природе и в нейробиологии. Но эти закономерности связаны с одним конкретным явлением: землетрясениями.

Стадии сна традиционно определяются особыми типами мозговых волн; или «корковыми ритмами». Корковые ритмы представляют собой одно из самых захватывающих коллективных явлений, возникающих в результате самоорганизованной синхронной активности больших популяций нейронов, и постоянно связаны со сложными функциями мозга и различными физиологическими состояниями, такими как сон и бодрствование. Например, глубокий сон в значительной степени определяется дельта-волнами, тогда как тета-волновой сон связан с более ранними стадиями сна.

Но существует не только один тип волн. Иванов объясняет, что даже во время глубокого сна у вас есть всплески других ритмов, кроме дельта-волн.

Иванов сделал чрезвычайно подробный статистический анализ того, как происходят эти «всплески» различных волн и как они влияют на стадии сна. Это привело к открытию, что быстрые вспышки тета-волн сопровождаются «активной фазой» мозговой активности. Затем внезапно появляются всплески дельта-волн, за которыми следует «спокойная» фаза относительной бездеятельности.

«Очень редко эти два типа динамики могут существовать в одном процессе», – объясняет Иванов.

Ученые говорят, что эти результаты объясняют, «как возможно иметь такие спонтанные переходы в течение ночи между стадиями сна без каких-либо внешних возмущений». Это из-за «внутренней самоорганизации системы».

Иванов также утверждает, что эта работа подчеркивает нервную акробатику, которую наш мозг делает каждый раз, когда мы засыпаем. Эти всплески волн-изгоев необходимы для того, чтобы спящие тела находились в состоянии глубокого покоя и все еще проходили через необходимые ритмы.

«Удивительно, что эти процессы могут сосуществовать», – говорит он. «Это как связать две крайности».

Наш мозг развил естественный цикл сна с его собственным внутренним способом соблюдать график. Странно, что он это делает, используя те же законы, которые управляют грохотом гигантских тектонических плит вокруг нашей родной планеты.


Вас также может заинтересовать:

Темная сторона искусственного света

Новый метод сна усиливает способность мозга сохранять воспоминания

Редакция

Метки: сон

Недавние публикации

Пчелы с высокой точностью обнаруживают биомаркеры рака легких

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Biosensors and Bioelectronics, говорит о том, что пчелы могут стать важным инструментом для раннего… Читать далее

06/07/2024

Прием препаратов для снижения веса(Ozempic), возможно, повышает риск развития слепоты

Исследование, проведенное в клинике Mass Eye and Ear, выявило связь между широко назначаемыми препаратами для… Читать далее

05/07/2024

Запрет на аборты коррелирует с увеличением смертности новорожденных и младенцев

Закон штата Техас, запрещающий аборты на ранних сроках беременности, ассоциируется с резким увеличением числа смертей… Читать далее

01/07/2024

От размытого изображения к 3D-модели толстого кишечника

Капсульные камеры позволяют почти незаметно и без боли исследовать все уголки кишечника, пока пациент занимается… Читать далее

27/06/2024

Выявлены области мозга, которые искажают реакцию мозга на удовольствие при биполярном расстройстве

Недавнее исследование, проведенное учеными из Университетского колледжа Лондона (UCL), проливает свет на то, как мозг… Читать далее

22/06/2024

Смотреть на экран или в камеру? Что лучше для онлайн-собеседования? Исследование

Исследование японских ученых, опубликованное в журнале Scientific Reports 31 мая, свидетельствует о том, что взгляд… Читать далее

18/06/2024