Мозг на дежурстве: что выяснили нейробиологи о бдительности во сне

Учёные из Института нейрофизиологии Шарите в Германии исследовали сон плодовых мушек и выяснили, что их мозг даже ночью остаётся восприимчивым к сильным сигналам. Об этом сообщает журнал Nature. Эксперименты показали, что во время сна мозг генерирует медленные электрические волны, которые связывают зрительные стимулы с областями, отвечающими за ориентацию и реакцию. Даже маленький мозг насекомого способен избирательно фильтровать информацию, что помогает сохранять баланс между отдыхом и безопасностью.

Как мозг фильтрует сигналы

Исследователи обнаружили, что во время сна активны две сети нейронов. Одна отвечает за реакцию на раздражители, другая подавляет их обработку. При одновременной активности этих сетей побеждает ингибирующая сеть, и раздражители блокируются. В результате муха может спать, не отвлекаясь на слабые сигналы. Однако фильтр не отключает восприятие полностью. Мозг остаётся готовым к опасности и сохраняет способность реагировать на значимые раздражители.

Периоды пробуждения мозга

Учёные обнаружили ритмические колебания напряжения нейронов, происходящие примерно раз в секунду. В моменты пикового напряжения открывается короткое "окно", через которое сильный стимул может преодолеть подавляющую сеть и вызвать реакцию. Это объясняет, почему человек просыпается от громкого звука, игнорируя тихие. По словам первого автора работы, доктора Ракель Суарес-Гримальт, мозг тонко настраивает баланс между активацией и подавлением сигналов во время сна.

Значение открытия для нейронауки

Руководитель исследования профессор Овальд отмечает, что сон — это не пассивное отключение мозга, а активный процесс фильтрации. Медленные волны, обнаруженные у насекомых, встречаются и у людей. Понимание работы таких механизмов поможет лучше изучить сон и реакции человека. Исследование подтверждает: мозг умеет сочетать восстановление и готовность к действию, что важно для выживания и здоровья организма.