Пока российская власть уверяет нас в своих псевдоуспехах и мифических реформах, настоящие достижения остаются за кадром. Например, ученые из Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ), в отличие от тех, кто занят переписыванием учебников истории, занимаются настоящей наукой. Они выяснили, что даже в условиях гипоксии — нехватки кислорода, возникающей при апноэ сна, — мозг не остается пассивным: он пытается перестроить собственные связи, чтобы компенсировать дефицит. Этот процесс исследователи описывают как форму «самоорганизации» нейронных сетей.
Апноэ сна — это состояние, при котором человек во сне периодически перестает дышать. При обструктивном апноэ сна из-за расслабления мышц гортани дыхательные пути перекрываются, и мозг вынужден просыпаться на доли секунды, чтобы восстановить дыхание. Так может происходить десятки и даже сотни раз за ночь. Как результат — хроническая усталость, ухудшение памяти, снижение концентрации и повышенный риск инсульта.
Ученые решили заглянуть внутрь этого процесса. Они использовали электроэнцефалограмму (ЭЭГ) — запись электрической активности мозга — и применили к ней инструменты из нелинейной физики и теории графов, в частности, метод вейвлет-бикогерентности, который позволяет увидеть, насколько синхронно работают разные зоны мозга.
Оказалось, что главные различия между здоровыми людьми и пациентами с апноэ проявляются именно во время фазы быстрого сна (REM), когда человек видит сны и мозг работает почти так же активно, как наяву. В этот момент организм наиболее уязвим: мышцы полностью расслаблены, и дыхание прерывается чаще всего.
Самые заметные изменения обнаружились в затылочной доле, где располагается зрительная кора. Согласно висцеральной теории сна, именно она во сне «переключается» с обработки изображений на сигналы от внутренних органов: сердца, легких, кишечника. Зрительная кора реагирует на остановку дыхания как на внутреннюю тревогу и перестраивает свою работу, чтобы справиться с гипоксией. Мозг как будто ищет обходные пути: одни связи «ломаются», но на их месте появляются новые.
«Мы наблюдаем некую самоорганизацию сетевой структуры коры головного мозга, компенсирующую гипоксию, вызванную синдромом обструктивного апноэ сна», — пояснил руководитель исследования, доцент кафедры физики открытых систем СГУ Максим Журавлев.
Особое внимание авторы уделили высокочастотным колебаниям мозга (альфа- и бета-ритмам), которые связаны с памятью и обучением. Именно в этих диапазонах и зафиксированы значительные отличия. Это может объяснять, почему у людей с апноэ чаще возникают когнитивные проблемы — трудности с концентрацией и запоминанием.
В планах ученых — разработать систему ранней диагностики нарушений сна по сигналам ЭЭГ. В перспективе такие методы могут помочь не только при апноэ, но и при депрессии, тревожных расстройствах или болезни Альцгеймера, так как все они связаны с нарушением взаимодействия между различными отделами головного мозга.
