Nie zmrużyli oka przez całą noc. Wszystko w imię nauki
Sen to czas, kiedy nasz organizm odpoczywa i regeneruje siły, ale jak się okazuje… nie dotyczy to mózgu. A przynajmniej tak sugerują nowe badania, które ujawniają, że mózg wcale nie "wyłącza się" w trakcie jego trwania tak, jak dotąd sądziliśmy. Co więcej, naukowcy dowiedli, że nawet nasze oczy są wtedy znacznie bardziej aktywne, niż mogłoby się wydawać.
Nowe badania opublikowane w czasopiśmie Nature Communications ujawniają, że źrenice człowieka stale zmieniają swój rozmiar podczas snu, co może odzwierciedlać poziom aktywacji mózgu w poszczególnych fazach odpoczynku. To odkrycie może zrewolucjonizować sposób, w jaki diagnozujemy zaburzenia snu, a nawet oceniamy kondycję mózgu u osób w stanie śpiączki.
Co robią nasze oczy, gdy śpimy?
Zespół naukowców z Politechniki Federalnej w Zurychu, pod kierunkiem neurolog Caroline Lustenberger, przez kilka godzin obserwował ruchy źrenic śpiących uczestników badania. Jak to możliwe? Badacze opracowali sprytne rozwiązanie, w trakcie badania jedno oko uczestnika pozostawało otwarte, nawilżone specjalnym żelem i zabezpieczone przezroczystym opatrunkiem.
Naszym największym zmartwieniem było to, że uczestnicy nie będą w stanie zasnąć z otwartym okiem. Ale w ciemnym pomieszczeniu większość z nich zapominała, że oko pozostaje otwarte – i zasypiali bez większego problemu
Źrenice jako wskaźnik aktywności mózgu
Badacze odkryli, że rozmiar źrenic zmienia się nieustannie podczas snu, co jest bezpośrednio związane z poziomem aktywności mózgu. Wbrew wcześniejszym przekonaniom, poziom pobudzenia mózgu podczas snu nie jest niski, ale dynamicznie się zmienia. Kluczową rolę odgrywa tu miejsce sinawe (łac. locus coeruleus), niewielka struktura w pniu mózgu, trudna do zbadania u śpiących osób. To właśnie ta część mózgu odpowiada za regulację poziomu aktywności, a zmiany średnicy źrenicy mogą odzwierciedlać jej pracę.
Co oznaczają te odkrycia? Badanie potwierdza wcześniejsze obserwacje dokonane u gryzoni, a co więcej naukowcy zauważyli, że zmiany źrenic podczas snu są skorelowane z falami mózgowymi odpowiedzialnymi za stabilność snu i konsolidację pamięci. Dodatkowo, reakcja mózgu na bodźce dźwiękowe zależy od poziomu jego aktywności, co może mieć znaczenie w przyszłych terapiach czy diagnostyce. I choć badacze nie potwierdzili jeszcze, że locus coeruleus bezpośrednio steruje zmianami źrenic podczas snu, planują przeprowadzić kolejne badania w tym kierunku.
Nowe możliwości w medycynie snu i neurologii
Jeśli naukowcom uda się udowodnić ścisły związek między ruchem źrenic a poziomem aktywności mózgu, mogłoby to otworzyć zupełnie nowe metody diagnozowania zaburzeń snu, jak bezsenność czy zespół stresu pourazowego (PTSD). W przyszłości możliwe będzie także monitorowanie stanu świadomości u pacjentów w śpiączce.
Obserwujemy zmiany źrenic, które odzwierciedlają poziom aktywacji mózgu i aktywność serca. Kolejnym krokiem będzie dokładne zbadanie tego zjawiska i opracowanie praktycznych zastosowań
