Можливо, незабаром ми зможемо отримати позитивні ефекти сну, такі як покращена здатність вирішувати задачі, фактично без необхідності спати. Дослідження Університету Райса, Х’юстонського методиста та Медичного коледжу Вейла Корнелла проливає світло на те, як сон впливає на когнітивні та поведінкові показники організму. Вчені також змогли досягти схожого позитивного ефекту на мавпах, які не спали.
Сон поділяється на кілька етапів, один з яких – сон без швидких рухів очей (non-rapid eye movement, NREM). Фаза NREM є легша стадія сну, яка часто спостерігається під час дрімоти.
Дослідники досліджували нейронну активність макак, які виконували візуальні завдання до та після 30-хвилинного сеансу сну NREM. Використовуючи вдосконалені багатоелектродні матриці, команда записала активність тисяч нейронів у різних областях мозку, критичних для зору та виконавчих функцій.
Результати були вражаючими: після сну тварини продемонстрували значно покращену точність виконання завдань, таких як розрізнення обернених зображень, порівняно з їхніми показниками перед сном. Ці результати свідчать про те, що сон NREM безпосередньо впливає на когнітивні функції мозку.
Ключовим механізмом цього вдосконалення була синхронізація нейронів під час NREM-сну, що характеризується низькочастотними дельта-хвилями. Однак ця синхронізація переходила у десинхронізацію після сну, дозволяючи нейронам працювати більш незалежно. Цей десинхронізований стан нейронів після сну покращив здатність мозку ефективніше обробляти та кодувати інформацію.
Дослідники відтворили когнітивні переваги сну за допомогою низькочастотної електричної стимуляції зорової кори. Застосовуючи стимуляцію з частотою 4 Гц, імітуючи дельта-хвилі NREM-сну, вони індукували нейронну десинхронізацію у активних макак, таким чином спричиняючи покращення когнітивних здібностей мозку навіть без сну.
Ця штучна стимуляція підвищила ефективність виконання завдань до рівня, порівнянного з тим, що спостерігався після сну. Дослідження також показало, що сон послаблює як збудливі, так і гальмівні нейронні зв’язки, причому гальмівні зв’язки знижуються значно. Ця динаміка посилює загальне збудження, переналаштовуючи мозок на кращу обробку інформації.
Ці висновки свідчать про те, що конкретні методи стимуляції мозку можуть імітувати переваги сну, пропонуючи майбутнє, де когнітивні та сприйнятливі покращення можна досягти навіть без витрат часу на сон.
