Считается, что сон необходим для восстановления синаптических связей и гомеостаза в головном мозге. Во время бодрствования связи между нейронами постепенно усиливаются, что помогает мозгу обрабатывать информацию и формировать воспоминания, однако одновременно увеличиваются энергозатраты и это приводит к накоплению различных белков. Сон, напротив, позволяет снизить интенсивность этих связей и вернуть мозг в состояние равновесия.

До сих пор доказательства этой гипотезы были получены только в доклинических экспериментах на моделях животных. Чтобы проверить, действует ли тот же механизм у людей, ученые провели эксперимент с участием 40 добровольцев, половина из которых провела более суток без сна. О выводах  пишет EurekAlert.

Для оценки исследователи использовали ПЭТ, с помощью которой измеряли уровень белка SV2A — индикатора плотности синапсов. После 28 часов непрерывного бодрствования у добровольцев уровень SV2A был выше в нескольких областях мозга, особенно в гиппокампе и таламусе. Затем участникам разрешили двухчасовой сон. В этот раз более высокий уровень SV2A был связан с более выраженной медленноволновой активностью. Этот показатель считается маркером глубокого сна и отражает накопленную потребность организма в отдыхе.

Результаты согласуются с гипотезой синаптического гомеостаза и показывают биологическую связь между потребностью во сне и накоплением нейронных связей в мозге. «Недостаток сна вызывает не только усталость, но и сопровождается измеримыми изменениями нейронных связей», — подчеркнули авторы.

Ранее другие ученые показали, что глубокий сон буквально очищает мозг, однако прием снотворного может нарушать этот важный механизм.