Väčšina ľudí, ktorí niekedy strávili celú noc, pozná tento pocit „vyčerpania a nadmerného vzrušenia“. Hoci je telo extrémne unavené, mozog sa cíti euforicky, omámený a takmer sa mu točí hlava. Neurobiológovia zo Severozápadnej univerzity ako prví zistili, čo spôsobuje tento „punčový“ efekt. V štúdii výskumníci vyvolali u myší miernu, akútnu spánkovú depriváciu a potom skúmali ich správanie a mozgovú aktivitu. Počas fázy akútnej spánkovej deprivácie sa nielen zvýšilo uvoľňovanie dopamínu, ale zvýšila sa aj synaptická plasticita – mozog sa doslova prepol na udržiavanie bujarých nálad počas niekoľkých nasledujúcich dní.

Príznaky spánkovej deprivácie

Tieto zistenia by mohli výskumníkom pomôcť lepšie pochopiť, ako sa prirodzene menia stavy nálady. Mohli by tiež viesť ku komplexnejšiemu pochopeniu toho, ako fungujú rýchlo pôsobiace antidepresíva (napríklad ketamín), a pomôcť výskumníkom identifikovať doteraz neznáme ciele pre nové antidepresíva. Výsledky výskumu boli uverejnené v časopise Neuron. Mingzheng Wu, postdoktorand na Northwestern University, je prvým autorom štúdie a profesorka Jevgenija Kozorovičová je korešpondujúcou autorkou.

„Chronická spánková deprivácia je dobre preskúmaná a jej dôsledne škodlivé účinky sú dobre zdokumentované,“ povedala Kozorovitskiyová. „Krátkodobá spánková deprivácia – napríklad keď sa študent učí celú noc pred skúškou – je však menej preskúmaná. Zistili sme, že spánková deprivácia má silný antidepresívny účinok a prestavuje mozog. Je to dôležitý dôkaz toho, ako naše každodenné činnosti, ako napríklad bezsenná noc, môžu v priebehu niekoľkých hodín zásadne zmeniť mozog.“ Kozorovitskij je odborník na neuroplasticitu a docent neurobiológie a profesor Irvinga M. Klotza na Weinbergovej vysokej škole umenia a vied na Northwestern University.

Nový experiment

Vedci už dlho vedia, že akútne poruchy spánku sú spojené so zmenenými duševnými stavmi a správaním. Zmeny spánku a cirkadiánneho rytmu u pacientov môžu napríklad vyvolať mániu alebo občas zvrátiť depresívne epizódy. „Je zaujímavé, že zmeny nálady po akútnej spánkovej deprivácii sa zdajú byť rovnako reálne zdravým subjektom ako mne a mnohým iným,“ povedal Wu. Presné mechanizmy v mozgu, ktoré vedú k týmto účinkom, však stále nie sú dostatočne známe.

Na preskúmanie týchto mechanizmov Kozorovitská a jej tím vyvinuli nový experiment na vyvolanie akútnej spánkovej deprivácie u myší, ktoré nemali genetické predispozície k ľudským poruchám nálady. Experimentálne usporiadanie muselo byť dostatočne šetrné, aby zvieratám nespôsobilo výrazný stres, ale dostatočne nepríjemné na to, aby im zabránilo zaspať. Po bezsennej noci sa správanie zvierat zmenilo a stali sa agresívnejšími, hyperaktívnejšími a hypersexuálnejšími v porovnaní s kontrolnými zvieratami, ktoré mali normálny spánok.

Pomocou optických a geneticky kódovaných prístrojov vedci merali aktivitu dopamínových neurónov, ktoré sú zodpovedné za reakciu mozgu na odmenu. Zistili, že aktivita bola u zvierat vyššia počas krátkej fázy spánkovej deprivácie. Vedcov zaujímalo, ktoré konkrétne oblasti mozgu sú zodpovedné za zmeny správania, a chceli vedieť, či ide o veľký, vysielaný signál, ktorý ovplyvňuje celý mozog, alebo ide o niečo špecifickejšie.

Zvýšená neuroplasticita

Kozorovitská a jej tím skúmali štyri oblasti mozgu zodpovedné za uvoľňovanie dopamínu: prefrontálnu kôru, nucleus accumbens, hypotalamus a dorzálne striatum. Po sledovaní uvoľňovania dopamínu v týchto oblastiach po akútnej spánkovej deprivácii vedci zistili, že sa to týka troch zo štyroch oblastí (prefrontálna kôra, nucleus accumbens a hypotalamus). Tím však chcel výsledky ďalej zúžiť, a preto systematicky blokoval dopamínové reakcie. Antidepresívny účinok zmizol len vtedy, keď výskumníci zablokovali dopamínovú odpoveď v mediálnej prefrontálnej kôre. Naopak, nucleus accumbens a hypotalamus sa zrejme najviac podieľali na hyperaktívnom správaní, ale s antidepresívnym účinkom súviseli menej.

Antidepresívny účinok pretrvával, pokiaľ sme nepotlačili dopamínové vstupy v prefrontálnej kôre. To znamená, že prefrontálna kôra je klinicky relevantná oblasť pri hľadaní terapeutických cieľov. Zároveň to však potvrdzuje myšlienku, ktorá sa v tejto oblasti nedávno objavila: dopamínové neuróny zohrávajú v mozgu veľmi dôležité, ale veľmi odlišné úlohy. Nie sú len monolitickou populáciou, ktorá jednoducho predpovedá odmeny.

Zatiaľ čo väčšina správania (napríklad hyperaktivita a zvýšená sexualita) zmizla v priebehu niekoľkých hodín po akútnej spánkovej deprivácii, antidepresívny účinok pretrvával niekoľko dní. To naznačovalo, že sa mohla zvýšiť synaptická plasticita v prefrontálnej kôre. Keď Kozorovitská a jej tím skúmali jednotlivé neuróny, zistili práve to. Neuróny v prefrontálnej kôre tvorili drobné výrastky nazývané dendritické tŕne, vysoko plastické štruktúry, ktoré sa menia v reakcii na mozgovú aktivitu. Keď výskumníci použili geneticky zakódovaný nástroj na rozbitie synapsií, antidepresívny účinok sa obrátil.

Vývoj na odohnanie dravcov?

Hoci vedci zatiaľ úplne nerozumejú tomu, prečo nedostatok spánku spôsobuje tento účinok v mozgu, Kozorović predpokladá, že to súvisí s evolúciou. „Je jasné, že akútna spánková deprivácia nejakým spôsobom aktivuje organizmus,“ povedal Kozorovitskij. „Môžete si predstaviť určité situácie, keď hrozí predátor alebo iné nebezpečenstvo a vy potrebujete kombináciu relatívne vysokej výkonnosti a schopnosti odložiť spánok. Myslím si, že by to mohol byť tento prípad. Ak pravidelne strácate spánok, objavujú sa rôzne chronické účinky, ktoré sú trvalo škodlivé. Dočasne si však môžete predstaviť situácie, keď je výhodné byť určitý čas mimoriadne bdelý.“ Kozorović tiež varuje pred tým, aby sme zostávali hore celú noc, aby sme zahnali zlú náladu. „Antidepresívny účinok je dočasný a vieme, aký dôležitý je dobrý spánok,“ povedala. Lepšie je ísť do posilňovne alebo na príjemnú prechádzku. Nedostatok spánku totiž môže mať negatívny vplyv na zdravie, najmä z dlhodobého hľadiska. Imunitný systém je oslabený, čo spôsobuje, že ste náchylnejší na infekcie. Zároveň sa zvyšuje riziko kardiovaskulárnych ochorení, ako je vysoký krvný tlak, infarkt a mŕtvica, pretože telo je pod neustálym stresom a zvyšujú sa zápalové procesy.

Bezsenné noci môžu ohroziť zdravie srdca

Zlý spánok môže viesť k zvýšeniu krvného tlaku v tú istú noc a nasledujúci deň. Výskum uverejnený v časopise Psychosomatic Medicine poskytuje možné vysvetlenie, prečo sa ukázalo, že problémy so spánkom zvyšujú riziko infarktu, mŕtvice a dokonca úmrtia na kardiovaskulárne ochorenia. Súvislosť medzi zlým spánkom a kardiovaskulárnymi problémami sa vo vedeckej literatúre potvrdzuje čoraz častejšie, ale príčiny tejto súvislosti ešte nie sú úplne objasnené.

Vysoký krvný tlak, medicínsky známy ako hypertenzia, je stav, pri ktorom je tlak v cievach trvalo príliš vysoký. To núti srdce pracovať intenzívnejšie, aby prečerpalo krv do tela. Vysoký krvný tlak často nespôsobuje žiadne zjavné príznaky a dlho zostáva nepovšimnutý, ale z dlhodobého hľadiska môže viesť k vážnym zdravotným problémom. Vysoký krvný tlak zaťažuje srdce a cievy, zvyšuje riziko srdcového infarktu a mŕtvice a môže tiež poškodiť orgány, ako sú obličky a oči. Keďže vysoký krvný tlak často zostáva nepovšimnutý, je dôležité, aby ste si ho pravidelne kontrolovali. Zdravý životný štýl s dostatočným pohybom, diétou s nízkym obsahom soli a znížením stresu môže pomôcť znížiť krvný tlak; v niektorých prípadoch sú potrebné ďalšie lieky predpísané lekárom.

Výskumníci z Arizonskej univerzity sa chceli dozvedieť viac o tom, ako bezsenné noci ovplyvňujú kardiovaskulárne zdravie, a uskutočnili štúdiu na 300 mužoch a ženách vo veku 21 až 70 rokov bez anamnézy srdcových problémov. Účastníci nosili dva dni prenosné manžety na meranie krvného tlaku. Manžety náhodne merali účastníkom krvný tlak v 45-minútových intervaloch počas dňa a tiež počas noci. V noci mali účastníci na ruke aktigrafické monitory – zariadenia podobné náramkovým hodinkám, ktoré merajú pohyb -, aby sa určila ich „spánková efektivita“ alebo čas, ktorý strávili v posteli v hlbokom spánku. Celkovo sa u osôb s nižšou efektivitou spánku počas tejto nepokojnej noci prejavilo zvýšenie krvného tlaku.

Na druhý deň mali aj vyšší systolický krvný tlak – horné číslo v hodnote krvného tlaku pacienta. Je potrebný ďalší výskum, aby sme pochopili, prečo zlý spánok zvyšuje krvný tlak a čo by to mohlo znamenať z dlhodobého hľadiska pre ľudí s chronickými problémami so spánkom. Napriek tomu by tieto najnovšie zistenia mohli byť dôležitým kúskom skladačky pri pochopení toho, ako spánok ovplyvňuje celkové kardiovaskulárne zdravie. Krvný tlak je jedným z najlepších prediktorov kardiovaskulárneho zdravia. Existuje množstvo publikácií, ktoré dokazujú, že spánok má určitý vplyv na úmrtnosť a kardiovaskulárne ochorenia.