Все мы знаем, что если мы не выспимся или не выспимся, то на следующий день мы не добьемся успеха. И мы знаем, что многие подростки и подростки спят мало или плохо спят. Теперь большое, первое в своем роде исследование, проведенное Бостонской детской больницей, подробно объясняет, как плохой сон может поставить под угрозу организацию мозга в раннем подростковом возрасте. Результаты опубликованы в журнале «Cerebral Cortex Communications«.
«Ранний подростковый возраст — критический период в развитии мозга. Цепочки мозга детей раннего возраста быстро созревают, особенно те, которые поддерживают мыслительные процессы более высокого уровня, такие как принятие решений, решение проблем и способность обрабатывать и интегрировать информацию из внешнего мира. Мы показываем, что проблемы со сном имеют огромные последствия для когнитивных функций. и психического здоровья как для отдельных детей, так и на уровне всего населения», — объяснила главный автор исследования — Катерина Стамулис, доктор наук, которая руководит лабораторией вычислительной нейробиологии Детского центра Бостона.
Стамулис вместе с научным сотрудником Скайлар Брукс и Элиотом Кацем, доктором медицины, врачом Бостонского детского центра сна, проанализировали данные визуализации сна и мозга более чем 5 500 подростков в возрасте от 9 до 11 лет. Данные были взяты из длительного исследования когнитивного развития мозга подростков (ABCD), финансируемого Национальным институтом здравоохранения.
Данные о сне были предоставлены родителями в ходе опроса из 26 пунктов с вопросами о продолжительности сна, латентном периоде сна (время, которое обычно требуется ребенку, чтобы заснуть), пробуждении ото сна, трудностями при повторном засыпании, затрудненном дыхании, храпе, кошмарах, трудностями с пробуждением, дневная сонливость и многие другие.
Данные о мозге были получены в результате функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), выполненной в состоянии покоя без какой-либо задачи. На основе этих данных исследователи определили несколько сетей мозга, которые играют фундаментальную роль в когнитивной функции. Затем они исследовали свойства сетей — которые отражают, насколько эффективно мозг обрабатывает информацию и насколько устойчивы его схемы к стрессорам — в зависимости от количества и качества сна.
Уменьшение продолжительности сна, увеличенная латентность сна (время засыпания), частые пробуждения ночью и симптомы нарушения дыхания во сне были связаны с более низкой топологической эффективностью, гибкостью и устойчивостью зрительной, сенсомоторной системой, вниманием, лобно-теменным контролем, а также с аберрантными изменениями в таламусе, базальных ганглиях, гиппокампе и мозжечке.
Эти широко распространенные эффекты, многие из которых не зависят от индекса массы тела (ИМТ), предполагают, что нездоровый сон в раннем подростковом возрасте может нарушать обработку и интеграцию нейронной информации в недостаточно развитых сетях, что потенциально может привести к дефициту их когнитивных коррелятов, включая внимание, вознаграждение, обработку и регулирование эмоций. память и исполнительный контроль.
На изображении показано, как недостаточный сон, частые трудности с засыпанием по ночам и повышенная частота храпа влияют на региональные сети мозга. Эти эффекты распространяются по всему мозгу, включая области (например, лобные области коры), которые все еще развиваются в раннем подростковом возрасте и поддерживают когнитивные процессы высокого уровня. Предоставлено: Скайлар Брукс и Катерина Стамулис, Бостонская детская больница.
Более короткая продолжительность сна, частый храп, трудности с пробуждением и дневная сонливость имели дополнительные пагубные сетевые эффекты у небелых участников, указывая на расовые различия влияния показателей сна.
«Выявленные нами сетевые аномалии потенциально могут привести к дефициту множества когнитивных процессов, включая внимание, вознаграждение, эмоциональную регуляцию, память и способность планировать, координировать и контролировать действия и поведение», — сказала Стамулис.
Дополнительные данные о сне:
- Девочки спали меньше мальчиков, в среднем 8-9 часов сна по сравнению с 9-11 часами у мальчиков. Им также требовалось больше времени, чтобы заснуть.
- Небелые дети спали меньше (8-9 часов), чем белые дети ( 9-11 часов).
- Более высокий семейный доход был значительно связан с большей продолжительностью сна.
- Более продолжительное время просмотра экрана было значительно связано с более короткой продолжительностью сна
- Избыточный вес был связан с более короткой продолжительностью сна, большим количеством движений в течение ночи, потоотделением, храпом, трудностями при пробуждении и дневной сонливостью.
Skylar J Brooks et al, Shorter Duration and Lower Quality Sleep Have Widespread Detrimental Effects on Developing Functional Brain Networks in Early Adolescence, Cerebral Cortex Communications (2021). DOI: 10.1093/texcom/tgab062
