Většina lidí, kteří někdy strávili celou noc, zná tento pocit „vyčerpání a nadšení“. Ačkoli je tělo nesmírně unavené, mozek se cítí euforicky, omámeně a téměř se mu točí hlava. Neurobiologové ze Severozápadní univerzity jako první zjistili, co tento „punčový“ efekt způsobuje. Ve studii vyvolali u myší mírnou akutní spánkovou deprivaci a poté zkoumali jejich chování a mozkovou aktivitu. Během fáze akutní spánkové deprivace se nejen zvýšilo uvolňování dopaminu, ale zvýšila se i synaptická plasticita – doslova se mozek přepojil tak, aby si udržel bujaré rozpoložení po několik následujících dní.

Příznaky spánkové deprivace

Tato zjištění by mohla vědcům pomoci lépe pochopit, jak se přirozeně mění stavy nálady. Mohly by také vést ke komplexnějšímu pochopení toho, jak fungují rychle působící antidepresiva (např. ketamin), a pomoci vědcům identifikovat dosud neznámé cíle pro nová antidepresiva. Výsledky výzkumu byly zveřejněny v časopise Neuron. Mingzheng Wu, postdoktorand na Northwestern University, je prvním autorem studie a profesorka Yevgenia Kozorovitskiy je korespondující autorkou.

„Chronická spánková deprivace je dobře prozkoumána a její trvale škodlivé účinky jsou dobře zdokumentovány,“ uvedl Kozorovitskiy. „Krátkodobá spánková deprivace – například když se student učí celou noc před zkouškou – je však méně prozkoumaná. Zjistili jsme, že spánková deprivace má silný antidepresivní účinek a přetváří mozek. To je důležitý ukazatel toho, jak naše každodenní činnosti, jako je například bezesná noc, mohou během několika hodin zásadně změnit mozek.“ Kozorovitskij je odborníkem na neuroplasticitu a docentem neurobiologie a profesorem Irvinga M. Klotze na Weinberg College of Arts and Sciences na Northwestern University.

Nový experiment

Vědci již dlouho vědí, že akutní poruchy spánku jsou spojeny se změněnými duševními stavy a chováním. Změny spánku a cirkadiánního rytmu u pacientů mohou například vyvolat mánii nebo občas zvrátit depresivní epizody. „Zajímavé je, že změny nálady po akutní spánkové deprivaci se zdají být stejně reálné zdravým subjektům jako mně a mnoha dalším,“ řekl Wu. Přesné mechanismy v mozku, které vedou k těmto účinkům, jsou však stále málo známé.

Aby tyto mechanismy prozkoumala, vyvinula Kozorovitská se svým týmem nový experiment, při němž vyvolala akutní spánkovou deprivaci u myší, které neměly žádné genetické predispozice k lidským poruchám nálady. Experimentální uspořádání muselo být dostatečně šetrné, aby zvířatům nezpůsobilo výrazný stres, ale dostatečně nepříjemné, aby jim zabránilo usnout. Po noci bez spánku se chování zvířat změnilo a zvířata se stala agresivnějšími, hyperaktivnějšími a hypersexuálnějšími ve srovnání s kontrolními zvířaty, která měla normální spánek.

Pomocí optických a geneticky kódovaných přístrojů vědci měřili aktivitu dopaminových neuronů, které jsou zodpovědné za reakci mozku na odměnu. Zjistili, že aktivita byla u zvířat vyšší během krátké fáze spánkové deprivace. Vědce zajímalo, které konkrétní oblasti mozku jsou za změny chování zodpovědné, a chtěli vědět, zda se jedná o velký vysílaný signál, který ovlivňuje celý mozek, nebo zda jde o něco specifičtějšího.

Zvýšená neuroplasticita

Kozorovitská a její tým zkoumali čtyři oblasti mozku zodpovědné za uvolňování dopaminu: prefrontální kůru, nucleus accumbens, hypotalamus a dorzální striatum. Po sledování těchto oblastí z hlediska uvolňování dopaminu po akutní spánkové deprivaci vědci zjistili, že se jedná o tři ze čtyř oblastí (prefrontální kůra, nucleus accumbens a hypotalamus). Tým však chtěl výsledky dále zúžit, a proto systematicky blokoval dopaminové reakce. Antidepresivní účinek zmizel pouze tehdy, když vědci zablokovali dopaminovou odpověď v mediální prefrontální kůře. Naopak se ukázalo, že na hyperaktivním chování se nejvíce podílí nucleus accumbens a hypotalamus, které však s antidepresivním účinkem souvisely méně.

Antidepresivní účinek přetrvával, pokud jsme nepotlačili dopaminové vstupy v prefrontální kůře. To znamená, že prefrontální kůra je klinicky relevantní oblastí při hledání terapeutických cílů. Potvrzuje to však také myšlenku, která se v této oblasti nedávno objevila: dopaminové neurony hrají v mozku velmi důležité, ale velmi odlišné role. Nejsou jen monolitickou populací, která jednoduše předpovídá odměny.

Zatímco většina projevů chování (například hyperaktivita a zvýšená sexualita) zmizela během několika hodin po akutní spánkové deprivaci, antidepresivní účinek přetrvával několik dní. To naznačovalo, že mohlo dojít ke zvýšení synaptické plasticity v prefrontální kůře. Když Kozorovitská a její tým zkoumali jednotlivé neurony, zjistili právě to. Neurony v prefrontální kůře tvořily drobné výrůstky zvané dendritické trny, vysoce plastické struktury, které se mění v reakci na mozkovou aktivitu. Když vědci použili geneticky zakódovaný nástroj k rozbití synapsí, antidepresivní účinek se obrátil.

Vývoj k odvrácení predátorů?

Ačkoli vědci zatím plně nerozumějí tomu, proč spánková deprivace způsobuje tento efekt v mozku, Kozorovitskij vyslovil podezření, že to souvisí s evolucí. „Je jasné, že akutní spánková deprivace nějakým způsobem aktivuje organismus,“ řekl Kozorovitskij. „Můžete si představit určité situace, kdy hrozí predátor nebo jiné nebezpečí a vy potřebujete kombinaci relativně vysoké výkonnosti a schopnosti odložit spánek. Myslím, že by to mohl být tento případ. Pokud pravidelně ztrácíte spánek, dochází k různým chronickým účinkům, které jsou trvale škodlivé. Dočasně si však lze představit situace, kdy je výhodné být po určitou dobu obzvláště bdělý.“ Kozorović také varuje před tím, abychom zůstávali vzhůru celou noc a zaháněli špatnou náladu. „Antidepresivní účinek je dočasný a my víme, jak důležitý je dobrý spánek,“ řekla. Lepší je jít do posilovny nebo na příjemnou procházku. Nedostatek spánku totiž může mít negativní dopad na zdraví, zejména z dlouhodobého hlediska. Imunitní systém je oslaben, takže jste náchylnější k infekcím. Zároveň se zvyšuje riziko kardiovaskulárních onemocnění, jako je vysoký krevní tlak, infarkt a mrtvice, protože tělo je pod neustálým stresem a zvyšují se zánětlivé procesy.

Bezesné noci mohou ohrozit zdraví srdce

Špatný spánek může vést ke zvýšení krevního tlaku ještě tu samou noc a následující den. Výzkum publikovaný v časopise Psychosomatic Medicine poskytuje možné vysvětlení, proč se ukázalo, že problémy se spánkem zvyšují riziko infarktu, mrtvice a dokonce i úmrtí na kardiovaskulární onemocnění. Souvislost mezi špatným spánkem a kardiovaskulárními problémy je ve vědecké literatuře stále častěji potvrzována, ale příčiny této souvislosti nejsou dosud zcela objasněny.

Vysoký krevní tlak, lékařsky označovaný jako hypertenze, je stav, kdy je tlak v cévách trvale příliš vysoký. To nutí srdce pracovat intenzivněji, aby přečerpalo krev v těle. Vysoký krevní tlak často nezpůsobuje žádné zjevné příznaky a dlouho zůstává nepovšimnut, ale z dlouhodobého hlediska může vést k vážným zdravotním problémům. Vysoký krevní tlak zatěžuje srdce a cévy, zvyšuje riziko infarktu a mrtvice a může také poškodit orgány, jako jsou ledviny a oči. Protože vysoký krevní tlak často zůstává nepovšimnut, je důležité nechat si ho pravidelně kontrolovat. Zdravý životní styl s dostatkem pohybu, strava s nízkým obsahem soli a omezení stresu mohou pomoci snížit krevní tlak; v některých případech je nutné užívání dalších léků předepsaných lékařem.

Vědci z Arizonské univerzity se chtěli dozvědět více o tom, jak bezesné noci ovlivňují zdraví kardiovaskulárního systému, a provedli studii na 300 mužích a ženách ve věku 21 až 70 let bez srdečních problémů v anamnéze. Účastníci nosili po dva dny přenosné manžety na měření krevního tlaku. Manžety náhodně měřily účastníkům krevní tlak v 45minutových intervalech během dne a také během noci. V noci měli účastníci na ruce aktigrafické monitory – zařízení podobná náramkovým hodinkám, která měří pohyby – a zjišťovala se jejich „spánková efektivita“ neboli doba, kterou strávili v posteli v hlubokém spánku. Celkově se u osob s nižší efektivitou spánku během této neklidné noci zvýšil krevní tlak.

Druhý den měli také vyšší systolický krevní tlak – horní číslo v hodnotě krevního tlaku pacienta. Je zapotřebí dalšího výzkumu, abychom pochopili, proč špatný spánek zvyšuje krevní tlak a co to může z dlouhodobého hlediska znamenat pro lidi s chronickými problémy se spánkem. Nicméně tato nejnovější zjištění by mohla být důležitým dílkem skládačky v pochopení toho, jak spánek ovlivňuje celkové kardiovaskulární zdraví. Krevní tlak je jedním z nejlepších prediktorů kardiovaskulárního zdraví. Existuje řada publikací, které ukazují, že spánek má určitý vliv na úmrtnost a kardiovaskulární onemocnění.