Lidé, kteří špatně spí, mají častěji než ostatní mozek, který se zdá být starší, než ve skutečnosti je. Vyplývá to z rozsáhlé studie Karolinského institutu. Tuto souvislost by mohla částečně vysvětlit zvýšená zánětlivá aktivita v těle.

Špatný spánek je spojován s demencí, ale není jasné, zda nezdravé spánkové návyky přispívají k rozvoji demence, nebo jsou spíše časnými příznaky tohoto onemocnění. V nové studii vědci z Karolinska Institute zkoumali vztah mezi charakteristikami spánku a zdánlivým stářím mozku ve vztahu k jeho chronologickému věku. Do studie bylo zahrnuto 27 500 osob středního a staršího věku z britské Biobanky, které podstoupily vyšetření mozku magnetickou rezonancí (MRI). Pomocí strojového učení vědci odhadli biologický věk mozku na základě více než tisíce fenotypů mozku na MRI.

Jak spolu souvisí spánek a mozek

Mozek hraje ve spánku ústřední roli a ovlivňuje ho na několika úrovních. V hypotalamu se nachází suprachiasmatické jádro, které funguje jako vnitřní hodiny. Registruje světlo prostřednictvím očí a tímto způsobem řídí náš rytmus bdění a spánku, mimo jiné regulací hormonů, jako je melatonin, který podporuje únavu. Zároveň se v mozku během bdění hromadí molekula adenosinu, která vytváří tzv. spánkový tlak: čím více adenosinu, tím silnější potřeba spánku. Retikulární aktivační systém v mozkovém kmeni nás udržuje v bdělosti, zatímco jádro VLPO v hypotalamu navozuje spánek. Různé neurotransmitery v tom hrají roli: GABA podporuje relaxaci a spánek, serotonin podporuje rytmus spánku a bdění a orexin nás udržuje vzhůru – jeho porucha může vést k narkolepsii.

Spánek má také silný vliv na mozek. Během spánku mozek zpracovává informace, což podporuje učení a paměť: Během spánku REM se integrují tvůrčí myšlenky a emocionální zážitky, zatímco během hlubokého spánku se upevňují fakta, slovní zásoba nebo motorické dovednosti. Hluboký spánek také aktivuje glymfatický systém, který z mozku odvádí odpadní produkty, jako je beta-amyloid, a pomáhá tak chránit před neurodegenerativními onemocněními. Spánek také pomáhá regulovat emoce, snižuje úzkost a zlepšuje kontrolu impulzů a zároveň „resetuje“ synapse a posiluje spojení nervových buněk. Dostatečný a klidný spánek proto vede k lepší koncentraci, rychlejším reakcím a vyšší výkonnosti.

Špatný spánek může ovlivnit mozek mnoha různými a někdy i hlubokými způsoby. Pokud pravidelně spíme nedostatečně nebo nekvalitně, křehká rovnováha mozkových funkcí je narušena. Především trpí paměť a schopnost učit se. Během spánku se informace zpracovávají a ukládají do dlouhodobé paměti: V hlubokém spánku se ukládají fakta a motorické dovednosti, v REM spánku emocionální zážitky a tvůrčí myšlenky. Pokud tento spánek chybí, nové informace se hůře uchovávají a stávající vzpomínky se hůře vybavují.

Narušena je také emoční regulace. Chronická spánková deprivace zvyšuje podrážděnost, úzkost a depresivní příznaky, protože mozek je méně schopný zpracovávat emoce a tlumit stresové reakce. Kromě toho trpí kognitivní výkonnost: snižuje se koncentrace, pozornost, schopnost řešit problémy a reakční doba. Mozek pracuje méně efektivně a rozhodnutí jsou impulzivnější nebo náchylnější k chybám. Dalším důležitým bodem je „čištění“ mozku prostřednictvím glymfatického systému. Během hlubokého spánku se odstraňují odpadní produkty, jako jsou beta-amyloid a tau proteiny. Tyto látky se hromadí, pokud dlouhodobě špatně spíme, což může zvyšovat riziko neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba. Špatný spánek ovlivňuje také samotné mozkové struktury: Studie ukazují, že chronický nedostatek spánku je spojen se změnami v oblastech, jako je hipokampus (pro paměť) a prefrontální kůra (pro rozhodování a kontrolu impulzů).

Mírný zánět

Kvalita spánku účastníků studie byla hodnocena na základě pěti faktorů, které sami uváděli: chronotyp (ranní nebo večerní člověk), délka spánku, nespavost, chrápání a denní ospalost. Poté byli rozděleni do tří skupin: zdravý (≥4 body), středně kvalitní (2-3 body) nebo špatný (≤1 bod) spánek. „Rozdíl mezi věkem mozku a chronologickým věkem se zvýšil přibližně o šest měsíců na každý 1 bod poklesu skóre zdravého spánku,“ vysvětluje Abigail Doveová, výzkumná pracovnice z oddělení neurobiologie, ošetřovatelství a společnosti Karolinského institutu, která studii vedla. „Lidé se špatným spánkem měli mozek v průměru o rok starší, než byl jejich skutečný věk.“

Aby vědci pochopili, jak může špatný spánek ovlivnit mozek, sledovali také úroveň mírného zánětu v těle. Zjistili, že zánět by mohl vysvětlit něco přes deset procent souvislosti mezi špatným spánkem a vyšším věkem mozku. „Naše výsledky poskytují důkaz, že špatný spánek může přispívat ke zrychlenému stárnutí mozku, a poukazují na zánět jako na jeden ze základních mechanismů,“ říká Abigail Doveová. „Vzhledem k tomu, že spánek je modifikovatelný, může být možné zdravějším spánkem zabránit zrychlenému stárnutí mozku a možná i zhoršování kognitivních funkcí.“

Dalšími možnými mechanismy, které by mohly vysvětlit tuto souvislost, jsou negativní účinky na systém likvidace odpadu v mozku, který je aktivní hlavně během spánku, nebo to, že špatný spánek ovlivňuje zdraví kardiovaskulárního systému, což může mít zase negativní dopad na mozek. Účastníci britské biobanky jsou zdravější než běžná britská populace, což může omezit zobecnitelnost výsledků. Dalším omezením studie je skutečnost, že výsledky vycházejí z údajů o spánku, které poskytly samy respondentky. Studie byla provedena ve spolupráci s vědci ze Švédské školy sportu a zdravotních věd, Tianjinské lékařské univerzity a Sichuanské univerzity v Číně.

Rizikové faktory předčasného stárnutí mozku

Tým vedený výzkumníky z UCL odhadl na základě snímků magnetické rezonance pomocí strojového učení stáří mozku lidí a identifikoval několik rizikových faktorů předčasného stárnutí mozku. Zjistili, že horší kardiovaskulární zdraví ve věku 36 let předpovídá vyšší věk mozku v pozdějším věku, zatímco muži mají také tendenci mít starší mozek než ženy stejného věku, uvádějí v časopise The Lancet Healthy Longevity.