Коли-небудь замислювалися, що відбувається в мозку, коли ви не спите два дні поспіль? Що ж, нещодавно ми це з'ясували.
Те, наскільки сильно вас хилить в сон, наскільки добре ви примножуєте, віднімаєте, концентруєте увагу і виконуєте завдання на роботі, залежить від того, скільки ви вже на ногах і яке зараз час доби. Якщо ж ви не спите два дні поспіль (день, ніч і ще один день), нормальна продуктивність буде тільки перші 16 годин.
Потім настає «біологічне нічний час», що супроводжується зростанням рівня гормону мелатоніну. Продуктивність різко погіршується і досягає свого мінімуму в районі 6-8 годин ранку наступного дня. Після цього продуктивність може трохи покращитися, але не досягти рівня попереднього дня. До нормі вона повернеться тільки після хорошого нічного сну.
Таким чином, тимчасова шкала продуктивності змінюється не лінійно (в залежності від того, як довго ви не спите), вона модулюється часом доби. Симптоми недосипання викликає навіть не «час доби», а «внутрішнє, біологічний час доби».
На поведінковому рівні робота мозку буде залежати від комбінованого ефекту добової ритмічності (ритму дня і ночі) і гомеостазу сну (тяга до сну, яка накопичується під час неспання і розсіюється під час сну.)
Ритм дня і ночі
Добова (добова) ритмічність проявляється і в поведінці, і в фізіології людини. Генерується вона біологічним годинником, практично в кожній клітині мозку і тіла.
Протягом біологічного дня внутрішній годинник генерують сигнал неспання, який з часом стає сильнішою і досягає свого максимуму ввечері. Це може здатися парадоксальним, але сигнал повинен посилюватися протягом дня, оскільки тяга до сну теж посилюється - потрібно щось, що не дасть заснути.
Протягом біологічного дня внутрішній годинник генерують сигнал неспання, який з часом стає сильнішою і досягає свого максимуму ввечері
Але в міру того, як настає біологічна ніч, сигнал неспання розсіюється і перетворюється в сигнал, що стимулює сон. Він досягає свого піку до 6-8 години ранку. Знову ж таки, це може здатися парадоксальним, але в нормальних умовах, коли людина спить ночами, посилення сигналу, стимулюючого сон, до 6-8 ранку дозволяє йому добре спати навіть після того, як сонливість розсіюється.
Але якщо ми не спимо всю ніч, починаються проблеми. Вночі зберігається сильний тиск до сну, навіть посилюється. Циркадний сигнал більше не протистоїть цьому тиску, і ми силою змушуємо себе не спати. Настає новий день, біологічний годинник все також цокають (незалежно від того, спали ми вночі чи ні) і посилають організму сигнал неспання. На якийсь час стає легше.
Що відбувається в мозку?
Це все зрозуміло і логічно, і помітно по нашій поведінці. Але як комбінована дія добового ритму і тяги до сну впливає на мозок? Ми провели відповідне дослідження. Команда вчених Льежского і Сюррейского університетів просканували мозок 33 осіб (які не спали два дні, а потім пройшли повний цикл відновлення сну) за допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії, яка дала нам докладну картину рівнів активності нейронів у всьому мозку.
Активність в декількох областях мозку, зокрема, в підкіркових (таких як таламус, головний центр для передачі інформації в кору), відповідала 24-годинному добовому ритму, розклад якої, як не дивно, варіювалося в різних областях мозку. Інші області, зокрема лобові, показали зниження активності під час неспання і повернення до колишнього рівня після відновного сну. Деякі області мозку відображали картину, яка представляла собою суміш ритмічності і зниження активності, пов'язаного з пильнування. (...)
Таким чином, ми виявили, що різні ділянки мозку по-різному реагують на втрату сну і добовий ритм. Це показує, наскільки складні механізми реагування мозку на недосипання. (...)
Так, ваш мозок вночі працює інакше, ніж вдень. Якщо працюєте допізна, можливо, краще зупинитися, поспати і повернутися до роботи вранці.