Mindenki, aki töltött már éjszakát ébren, tudja, hogy másnap nagyon nehéz bármit is csinálni. Bár a szem nyitva, az agy gyakorlatilag elveszti a fonalat, így nagyon nehéz bármire is odafigyelni. A Massachusettsi Műszaki Egyetem tudósainak most sikerült kideríteniük, mi történik az aggyal azokban a pillanatokban, amikor az alváshiány miatt képtelenség koncentrálni.
A Nature Neuroscience című tudományos lapban megjelent publikáció alapján a kutatók 26, átlagosan 25,6 éves egészséges felnőttet vontak be a vizsgálatukba. Az önkéntesek agyát kétszer vizsgálták meg: egyszer egy kiadós alvás után, egyszer pedig azután, hogy laboratóriumi felügyelet mellett egész éjszaka ébren voltak. Az MRI-vizsgálat közben az alanyok egyszerű, a figyelemmel kapcsolatos feladatokat oldottak meg, amely során fény- és hangjelzésekre kellett reagálniuk.
A kutatók az agyi aktivitás mellett a szemmozgást, a pupillaméretet, a pulzusszámot, a légzésüket és az agy-gerincvelői folyadék (az agyat körülvevő tiszta folyadék) áramlását is figyelemmel kísérték.
A megfigyelések szerint alváshiány esetén nagy mennyiségű agy-gerincvelői folyadékáramlást lehetett megfigyelni, hasonlóan ahhoz, ami egyébként az alvás non-REM fázisára jellemző. Ezek a hullámok nem véletlenszerűek voltak: megegyeztek azokkal a pillanatokkal, amikor a figyelem kiesett.
Amikor a résztvevők a figyelemfeladat során elmulasztottak egy ingert – ami egyértelműen jelezte, hogy a fókuszuk elveszett –, egy meghatározott sorrend bontakozott ki. Először maga a figyelemkiesés következett be, majd másodperceken belül összeszűkültek a pupillák, ami alacsony éberséget jelzett. Az agyhullámok mintázata megváltozott, a pulzusszám lelassult, a légzés is, és az agy-gerincvelői folyadék kifelé kezdett áramlani az agyból. Néhány másodperccel később a minta megfordult: a pupillák kitágultak, az agyi aktivitás fokozódott, és a folyadék visszafelé áramlott, ahogy a figyelem is helyreállt.
A kutatók agyi felvételek és szemmozgás-követés segítségével igazolták, hogy a résztvevők valójában nem aludtak el. Az alvásmegvonásos ébrenlét során az agy-gerincvelői folyadékáramlás nagysága elérte a 2. alvási szakaszban jellemző szintet.
Minden jel arra mutat, hogy az erek változásai hajtják ezeket a folyadékmozgásokat, összhangban egy érrendszeri mechanizmussal, bár a közvetlen ok-okozati bizonyíték továbbra is közvetett – összegez a StudyFinds. Amikor az erek kitágulnak, több helyet foglalnak el, így mechanikusan kiszorítják a folyadékot. Amikor összehúzódnak, a folyadék visszaáramlik. A tanulmányban szereplő események időzítése alátámasztja ezt az érrendszeri mechanizmust: a pupillaváltozások több másodperccel megelőzték a folyadékváltozásokat.
A pupilla mérete egy erős jelző az agy éberségi rendszere, különösen a locus coeruleus nevű régió számára. Ez a kis terület norepinefrint termel, egy olyan vegyületet, amely éberséget biztosít. A noradrenalin közvetlenül befolyásolja mind a figyelmet, mind az ereket, így elsődleges jelöltté válik mind a megfigyelt viselkedési zavarok, mind a folyadékdinamika koordinálására.
Az elemzés kimutatta, hogy a pupillaszűkület 4,75 másodperccel megelőzte a folyadék kifelé áramlását, és ez a kapcsolat szignifikánsan erősebb volt alvásmegvonás után, mint normál álmosság esetén.
Mivel az ismert folyamat szerint alvás közben az agy eltávolítja az ébrenlét alatt felhalmozódó salakanyagokat, a most megfigyelt folyamat az agy azon kísérletét jelentheti, hogy elvégezze az alapvető karbantartási feladatokat, még akkor is, ha a kényszerített ébrenlét alatt csak néhány másodpercet tud erre fordítani. A kutatók ugyanakkor a vizsgálatban nem mérték, hogy a felhalmozódott salakanyagot valóban ürítette-e a szervezet ilyenkor.
A kis méretű minta miatt a jövőben szükség lenne egy nagyobb vizsgálatra is, amely megerősítené, hogy valóban az történik, amit a mostani kutatás során tapasztaltak a szakemberek.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
