В начальных фазах сна отделы мозга, активные во время бодрствования, быстро наращивают запасы химической энергии, которая на дальнейших фазах сна расходуется на восстановительные процессы. К такому выводу пришли нейробиологи из Гарвардской медицинской школы (США).
«Наши данные расширяют знания об одной из наиболее старых и непонятных научных головоломок - функциях сна. Это удивляет, но в современной науке практически не было проведено исследований, касающихся энергетических функций мозга, которые были бы выполнены с помощью высокочувствительных методов», - пояснила ведущий автор исследования Радика Башир.
Восстановительные свойства хорошего сна известны не только ученым, но и всем без исключения людям, однако информация о непосредственных биологических процессах, протекающих в головном мозге до сих пор обрывочна.
Чтобы прояснить один из аспектов работы головного мозга во время сна, ученые измеряли уровень аденозинтрифосфата (АТФ) - химического соединения, выполняющего функции запасания энергии во всех без исключения клетках организма - в головном мозге крыс.
Исследователи обнаружили, что в четырех областях головного мозга грызунов, наиболее активных во время бодрствования, концентрация АТФ заметно возрастала во время фаз сна, предшествующих фазе быстрого сна. При этом активность головного мозга в целом снижалась.
К окончанию сна уровень АТФ возвращался к исходному значению, а во время бодрствования оставался на одном и том же уровне и не повышался. Если же крыс принудительно лишали сна на 3-6 часов в тот период суток, когда животные обычно спали, повышения уровня АТФ не происходило.
Ученые полагают, что накопленная в первой половине сна энергия затем расходуется на восстановительные процессы, которые невозможны во время бодрствования, так как нервные клетки и так потребляют много энергии для выполнения своих функций.