Короткі звукові імпульси «рожевого шуму», подані у правильний момент під час сну, можуть посилювати рух спинномозкової рідини, яка допомагає очищати мозок від продуктів життєдіяльності. Такого висновку дійшли дослідники Массачусетського технологічного інституту (MIT).
Результати нового дослідження опублікували у журналі Science Translational Medicine, як передає ЦВД.
Науковці припускають, що посилення циркуляції спинномозкової рідини в майбутньому може допомогти зробити сон більш відновлювальним, а також дослідити можливості впливу на процеси, пов’язані з нейродегенеративними захворюваннями.
Як сон допомагає мозку очищатися
Протягом дня в мозку накопичуються продукти обміну речовин, зокрема молочна кислота та відпрацьовані білки. Під час сну хвилі спинномозкової рідини допомагають виводити ці речовини.
Спинномозкова рідина оточує головний і спинний мозок, захищає їх від пошкоджень, забезпечує певними поживними речовинами та бере участь у виведенні відходів, які утворюються під час роботи клітин мозку.
Ще у 2019 році команда Лори Льюїс із MIT розробила метод за допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії (фМРТ) для спостереження за хвилями цієї рідини під час сну. Тоді дослідники встановили, що її рух тісно пов’язаний із повільними мозковими хвилями, характерними для глибокого сну.
У новій роботі науковці вирішили перевірити, чи можна посилити ці процеси за допомогою звукової стимуляції.
Чому саме рожевий шум
Дослідники використовували короткі 50-мілісекундні імпульси рожевого шуму. Він схожий на білий шум, однак низькі частоти в ньому звучать сильніше, а високі — тихіше. Через це звук сприймається як м’який і нагадує рівномірний шум дощу або віддаленого водоспаду.
Важливим було не лише те, який звук чують люди, а й коли саме він звучить.
Імпульси подавали в момент піку повільних мозкових хвиль. За словами дослідників, це можна порівняти з гойдалкою: якщо підштовхнути її у правильний момент, вона рухатиметься сильніше.
Щоб визначати потрібний момент навіть під час проведення МРТ, науковцям довелося розробити спеціальний алгоритм. Він очищав сигнали електроенцефалографії (ЕЕГ) від перешкод, які створює обладнання для МРТ, менш ніж за 100 мілісекунд, а також прогнозував момент наступного піку повільної хвилі.
Учасники дослідження спали, а звук посилював мозкові хвилі
У дослідженні взяли участь 14 здорових добровольців. Звукові імпульси були достатньо тихими, щоб не будити людей.
Водночас науковці зафіксували збільшення амплітуди повільних електричних хвиль мозку та хвиль спинномозкової рідини.
За допомогою фМРТ дослідники також побачили, що повільні мозкові хвилі пов’язані зі звуженням і розширенням кровоносних судин. Така зміна може діяти як своєрідний насос, який сприяє руху спинномозкової рідини та її циркуляції через мозок.
Повільні хвилі виникають під час нефазового сну та стають виразнішими на глибших стадіях.
Чи може рожевий шум допомогти при безсонні та хворобі Альцгеймера
Дослідники наголошують, що поки що йдеться про ранній етап роботи. Наступним кроком має стати перевірка того, чи справді посилення руху спинномозкової рідини може покращувати якість та відновлювальні властивості сну.
Науковці також планують дослідити, чи може такий підхід впливати на людей із безсонням та захворюваннями, за яких у мозку накопичуються шкідливі білки.
Зокрема, команда хоче перевірити можливий зв’язок із хворобою Альцгеймера та іншими формами деменції. Одним із характерних процесів при таких захворюваннях є накопичення в мозку білків, зокрема амілоїду та тау.
Водночас результати нинішнього дослідження не означають, що рожевий шум уже доведено запобігає хворобі Альцгеймера чи лікує її. Поки науковці встановили, що правильно синхронізована звукова стимуляція може посилювати хвилі спинномозкової рідини у здорових дорослих.
Провідний автор дослідження Джошуа Левітт уже працює над розробкою пристрою, який у майбутньому може мати вигляд спеціальної пов’язки на голову. Такий пристрій мав би подавати звуковий стимул у потрібний момент під час сну.
Дослідники сподіваються, що подальші експерименти допоможуть з’ясувати, чи можна за допомогою цього підходу зробити сон більш відновлювальним і посилити природний процес очищення мозку.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ:
