Проведя всего одну ночь без сна, мозг может выглядеть старше, как если бы он внезапно постарел на 1-2 года за одну ночь, предполагает новое исследование.
Однако эти изменения исчезают после хорошего ночного отдыха.
В исследовании учёные использовали машинное обучение для получения оценок «возраста мозга» на основе магнитно-резонансной томографии (МРТ) мозга людей, лишённых сна, которые они сравнивали с МРТ мозга тех же людей после полноценного ночного сна. Результаты, опубликованные 20 февраля в Journal of Neuroscience, демонстрируют, что одна ночь полного лишения сна вызывает изменения в мозге, подобные тем, которые наблюдаются после одного или двух лет старения.
Возраст мозга — «очень интересный показатель с точки зрения изучения того, как он меняется в зависимости от потери сна», — сказала Джудит Кэрролл (Judith Carroll), доцент кафедры психиатрии и биоповеденческих наук Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, которая не участвовала в исследовании.
Исследователи извлекли данные из пяти существующих наборов данных, которые включали данные 134 участников в четырёх группах: полное недосыпание (отсутствие сна в течение одной ночи), частичное недосыпание (три часа в постели за одну ночь), хроническое недосыпание (пять часов в постели каждую ночь в течение пяти ночей) и контрольная группа (восемь часов в постели каждую ночь). У каждой группы была по крайней мере одна ночь базового сна, когда они провели восемь часов в постели до лишения сна; у большинства групп также была полная ночь восстановительного сна после этого.
Всем делали МРТ после каждой ночи, что позволило специалистам сравнить, как выглядел их мозг до и после лишения сна, а также после полноценного ночного отдыха.
Исследователи определили предполагаемый возраст мозга участников с помощью алгоритма машинного обучения под названием brainageR, который был обучен на данных более чем 3 тыс. человек. Общедоступный алгоритм предсказывает хронологический возраст человека по МРТ головного мозга на основе того, как здоровый мозг обычно выглядит в данном возрасте с точки зрения его тканей и объёма жидкости. В прошлых тестах исследователи обнаружили, что brainageR может точно предсказать возраст в пределах примерно четырёх лет.
В своём новом исследовании учёные обнаружили, что для группы, которая не спала одну ночь, brainageR подсчитал, что они были в среднем на 1-2 года старше, чем предполагалось изначально. Эти различия исчезли после ночи восстановительного сна.
Группы с частичным и хроническим недосыпанием не имели существенных различий в своих возрастных прогнозах по сравнению с контрольной группой.
Эти результаты согласуются с более ранними исследованиями влияния недосыпания на мозг. Есть доказательства того, что в мозге людей, лишённых сна, происходят несколько типов изменений, включая изменения в распределении жидкости и объёме серого вещества.
«Обширные изменения морфологии мозга … также могут быть зафиксированы с помощью этого метода определения возраста мозга», — сказал Live Science старший автор исследования доктор Дэвид Эльменхорст (David Elmenhorst), профессор Института неврологии и медицины в исследовательском институте Forschungszentrum Jülich в Германии.
Важно отметить, что он представил результаты не как фактическое старение, а скорее как изменения, которые алгоритм машинного обучения интерпретировал как старение.
По словам Кэрролл, поскольку исследование обнаружило этот эффект только в группе, полностью лишённой сна, трудно сказать, что результаты могут означать для последствий недосыпания в реальной жизни.
«Я не уверена, что мы можем что-то сказать о долгосрочных последствиях хронической потери сна, потому что даже хроническое состояние длится всего пять дней», — сказала она.
Исследование также было относительно небольшим. Элменхорст сказал, что больший размер выборки может выявить меньшие эффекты в других группах, такие как увеличение возраста мозга на несколько месяцев. По словам Кэрролл, будущие исследования могут также включать людей, которые испытывают хроническое недосыпание, например, людей, работающих посменно.
«Многим людям действительно трудно уснуть [днём], когда они бодрствуют всю ночь, — сказала она. — Я думаю, что то, что более внимательно изучит это в этих группах, может быть действительно ценным и более информативным.»
