Спи или умри: ученые выяснили, зачем человеку нужен сон

Загадка необходимости сна, озадачивающая ученых на протяжении десятилетий, возможно, наконец разгадана . Группа исследователей, изучающих мозг крыс, выдвинула предположение, что сон "перезагружает" операционную систему мозга, поддерживая оптимизированное состояние работы, известное в информатике и физике как "критичность".

Согласно исследователям, это состояние настолько важно, что его отсутствие в течение длительного времени может привести к серьезным последствиям для здоровья, вплоть до смерти. Кит Хенген, ассистент профессора биологии Вашингтонского университета в Сент-Луисе, подчеркивает критическую важность сна , указывая, что без него можно умереть.

Несмотря на распространенные теории о том, что сон восполняет некие неизвестные химические вещества, необходимые для нормальной работы мозга, ученые так и не смогли идентифицировать эти вещества. Однако новое исследование, объединяющее физику и биологию, может предложить ответ.

Концепция критичности в физике описывает сложную систему на грани между порядком и хаосом. Исследователи Хенген и его коллега, профессор физики Ральф Вессель, предположили, что ежедневные активности во время бодрствования уводят мозг от состояния критичности, а сон необходим для восстановления этого состояния, аналогично перезагрузке компьютера.

Их гипотеза подтвердилась в ходе наблюдений за электрической активностью нейронов мозга крыс. Оказалось, что мозг достигает высшей степени критичности сразу после восстановительного сна и постепенно уходит от нее с каждым часом бодрствования. Эффекты бодрствования на критичность настолько значительны, что исследователи могли предсказать, когда крысы заснут, исходя из уменьшенной критичности.

По словам Хенгена, каждый момент бодрствования уводит соответствующие мозговые цепи от критичности, а сон помогает мозгу сброситься. Однако исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience , пока проводилось только на мозге крыс, поэтому результаты могут не полностью соответствовать человеческому мозгу. Тем не менее, ученые уверены, что они на правильном пути.