Международная группа ученых опубликовала новые сведения о том, как мозговая активность изменяется в течение суток. Исследователи создали экспериментальный протокол и вычислительный метод, которые дают возможность отслеживать работу отдельных нейронов и целых сетей мозга. Об этом 8 декабря стало известно из журнала Medical Xpress.
В работе применяли метод светового листа для получения трехмерных изображений мозга, а также использовали генетическую маркировку: активные клетки подсвечивались под микроскопом. Благодаря этому можно было увидеть, какие области мозга включаются на разных этапах бодрствования и сна. По словам старшего автора, профессора математики Университета Мичигана Дэниела Форджера, цель исследования заключалась в том, чтобы понять механизмы формирования усталости. Он отметил, что в течение дня мозг проходит глубокие перестройки, которые во сне корректируются.
Команда установила, что сразу после пробуждения активность проявляется в субкортикальных структурах, а по мере течения дневного цикла основные “центры управления” перемещаются к коре. Как объяснил соавтор из Университета Цюриха Константинос Компотис, поведение мозга похоже на городскую инфраструктуру: в разное время “трафик” перераспределяется между сетями в зависимости от текущих задач.
По мнению авторов, эти результаты могут лечь в основу объективных способов оценки усталости у людей, особенно у специалистов с большой ответственностью — пилотов, хирургов и операторов критической инфраструктуры. Форджер подчеркнул, что человек плохо оценивает собственное состояние, опираясь на субъективное чувство усталости, поэтому появление биомаркеров способно повысить безопасность труда.
Исследователи также указали, что новая методика открывает возможности для изучения психических состояний: различия в том, какие зоны мозга активны в разное время, могут быть связаны с механизмами психиатрических расстройств. Одновременно группа уже проводит тестирование подхода совместно с индустриальными партнерами для оценки влияния фармакологических препаратов на активность мозга.
В журнале Medical Xpress отметили, что хороший сон и поддержание физической активности — ключевые условия для здоровья, однако новые исследования демонстрируют, что большинству людей сложно соблюдать оба требования одновременно, и именно сон может помочь быть более активными.