Co brak snu robi mózgowi

Wielkanoc przyszła, co oznacza, że po raz pierwszy od kilku miesięcy udało się ostatniej nocy przespać pełne 8 godzin. Motywację do spania miałem niemałą: wczoraj w pociągu z Warszawy natknąłem się w lutowym Świecie Nauki (stołeczne dworce obfitują w stoiska ze starymi numerami tych popularnych czasopism, których redakcje z niejasnych dla mnie przyczyn pozwalają na takie psucie rynku) na fascynujący artykuł o wpływie zmian stref czasowych oraz niedostatecznego i nieregularnego snu na funkcjonowanie pamięci i koncentrację.

Punktem wyjścia artykułu były badania Lance’a Kriegsfelda z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Naukowiec badał skutki rozregulowania rytmu biologicznego (wywoływanego m.in. przez nieregularne spanie), zaczynając od zjawiska znanego niemal każdemu podróżującemu na duże dystanse: jet lagu.

Od dawna wiedziano, że przelot samolotem na inny kontynent skutkuje zaburzeniami samopoczucia i snu. Zaburzenia są przeważnie tym większe, im strefa czasowa, do której trafiliśmy, jest bardziej oddalona od tej, z której rozpoczęliśmy podróż. Przy niewielkich różnicach istotny jest też kierunek podróży: gdy lecimy na Zachód (i cofamy zegarki) łatwiej nam się przystosować do nowej godziny (czyli przedłużyć sobie dobę), niż gdy lądujemy na Wschodzie i musimy naszą dobę skrócić.

Zespół niekomfortowych objawów, towarzyszących zmianom czasu, Amerykanie nazywali jet lag. Od dawna wiadomo, że w jego skład wchodzą zaburzenia pamięci i trudnościa z koncentracją. Bardzo podobne objawy notują ludzie cierpiący na zaburzenia snu (na czele z trapiącą blisko 1/3 populacji bezsennością) oraz osoby prowadzące nieregularny tryb życia, pracujący na nocne zmiany etc., naukowcy nie bez racji uważają więc od pewnego czasu, że oba zjawiska mogą mieć podobną etiologię.

Jet lag i zaburzenia snu odbijają się nie tylko na funkcjach poznawczych. Już jakiś czas temu dowiedziono, że u ludzi rozstrojenie rytmu dobowego zwiększa m.in. prawdopodobieństwo cukrzycy, chorób sercowo-naczyniowych, nadciśnienia (i to nawet gdy nie odpędzamy Hypnosa szóstą z rzędu kawą), ba, może nawet skutkować problemami z płodnością.

Wróćmy jednak do badania – i gryzoni. Kriegsfeld wywoływał u samic chomików zaburzenia rytmu dobowego, analogiczne do tych, jakie odczułby człowiek po podroży z Nowego Jorku do Paryża i z powrotem. Rytm dobowy zwierząt był zmieniany dwa razy w tygodniu przez okres czterech tygodni.

Zgodnie z oczekiwaniami badacza, chomiki szybko popadły w stan zmęczenia i dezorientacji, który w miarę trwania badania się pogłębiał. Po miesiącu, gdy eksperyment dobiegał końca, miały już problemy z uczeniem się najprostszych zadań.

Wniosek Kriegsfelda był prosty: każda powtarzająca się zmiana rytmu dobowego może prowadzić do zakłóceń funkcji poznawczych. Na oko nie ma w tym dziwnego, o badaniu szybko by więc zapomniano, gdyby nie to, co nastąpiło potem.

Do tej pory sądzono, że nawet długie okresy odmawiania sobie snu można po prostu odespać – i że po takiej regeneracji praca umysłu wraca do normy. Sensowne wydawało się oczekiwanie czegoś podobnego w stosunku do zmian rytmów dobowych. Tymczasem w badaniu Kriegsfelda upośledzenie chomiczych funkcji poznawczych nie ustąpiło po przerwaniu eksperymentu – a przynajmniej nie od razu. Mimo że gryzonie mogły już sypiać regularnie, zaburzenia pamięci i koncentracji utrzymywały się u nich przez następny miesiąc.

Ba, kiedy po miesiącu porównano mózgi chomików poddanych zmianom rytmów z mózgami zwierząt z grupy kontrolnej, zaobserwowano jedną, za to dość szokująca różnicę w strukturze mózgu zwanej hipokampem. Tak u chomika, jak u człowieka, hipokamp odgrywa kluczową rolę w zapamiętywaniu, jest również jedną z niewielu części mózgu, w których właściwie przez cały czas zachodzi namnażanie się komórek i neurogeneza. Samice chomików o zmienianym wcześniej rytmie dobowym jeszcze w miesiącu po zakończeniu badania miały w hipokampie o połowę mniej nowych neuronów, niż te z grupy kontrolnej. Identyczne wyniki uzyskano także u samic, którym – by wyeliminować zakłócający wpływ hormonów – usunięto wcześniej nadnercza i jajniki.

Naukowcy do dziś nie wiedzą zatem, za pomocą jakiego mechanizmu zmiany rytmu dobowego (i ogólnie nieregularny sen) wywołują u chomików czy ludzi obniżenie wydajności hipokampu i idące za nim problemy z koncentracją, potwierdzają jednat to, co i bez nich wielu przeczuwało: jeśli chcemy poprawić działanie własnego mózgu (nie mówiąc o obniżeniu prawdopodobieństwa cukrzycy i bezpłodności), powinniśmy sypiać regularnie. I najlepiej nocą.

A jeżeli już nie da się nocą (bo mamy sesję, ważny projekt do skończenia lub pracujemy na nocną zmianę), to przynajmniej w pomieszczeniu na tyle wyciemnionym, by przekonać nasz organizm, że z rytmem dobowym wciąż wszystko w porządku.