После ночи без сна запоминать новую информацию становится трудно. Новое исследование показывает: и короткая физическая нагрузка, и продолжительный сон способны защитить память от последствий недосыпа. Причём эти два способа запускают разные механизмы в мозге. Работа опубликована в журнале PNAS.

Речь идёт об эпизодической памяти - способности сознательно вспоминать события вместе с их временем и местом. Именно она помогает учиться на прошлом опыте и принимать решения. При нехватке сна эта способность заметно падает.

Учёные давно ищут доступные способы защитить мозг от недосыпа, ведь с ним часто сталкиваются медицинские работники и люди, работающие посменно. Известно также, что физическая активность улучшает память и в обычных условиях.

В исследовании под руководством Мадхуры С. Лотликар приняли участие 53 здоровых молодых человека. Их держали без сна в лаборатории 30 часов подряд. Затем случайным образом разделили на три группы. Первая 20 минут крутила педали велотренажёра в умеренном темпе. Вторая получила 90 минут для сна в тихой тёмной комнате. Третья группа была контрольной: её участники 20 минут сидели на велотренажёре, не крутя педали.

После этого все ждали около получаса, чтобы те, кто спал, успели проснуться. Затем участники выполняли задание на память, при этом на голове у них были датчики электроэнцефалографии (ЭЭГ) - метода, который измеряет электрические волны мозга. Им показывали 150 разных картинок и просили оценить их эмоциональную интенсивность, чтобы удерживать внимание. Через три дня провели неожиданный тест: смешали те же 150 изображений с 75 новыми, и нужно было узнать, какие картинки уже видели.

Результаты показали: и тренировка, и сон защитили память. Участники из группы упражнений и из группы сна правильно узнали 56% и 57% исходных картинок соответственно, тогда как в контрольной группе - 46%. Важно, что улучшение не было простым угадыванием - люди действительно лучше запоминали конкретные изображения.

Записи ЭЭГ показали, что два способа действуют через разные пути в мозге. У тех, кто спал, сон снижал признаки усталости нейронных сетей и давления сна ещё до начала задания. Мозг как бы переходил в оптимальное состояние, чтобы принимать новую информацию. В этой группе именно исходное состояние мозга лучше всего предсказывало успех в тесте через три дня.

У группы с упражнениями внутренняя картина была иной. Перед заданием их мозг показывал такую же высокую усталость, как у контрольной группы. Но во время просмотра картинок он начинал работать эффективнее: включались электрические ритмы, связанные с активным обучением и распределением внимания. Участники задействовали имеющиеся ресурсы без лишних усилий.

А вот контрольная группа, лишённая сна, с трудом запоминала изображения. Их мозговые волны указывали на сильную усталость, а при обработке картинок появлялись признаки повышенного напряжения. Но, в отличие от группы с упражнениями, это напряжение не улучшало результат - мозг пытался компенсировать усталость, но не мог эффективно сохранить информацию.

Авторы отмечают ограничения. Лабораторный эксперимент включал однократную экстремальную потерю сна, что не полностью отражает хронический недосып у посменных работников. Кроме того, длительность вмешательств различалась: 20 минут упражнений против 90 минут сна. Это сделано намеренно, чтобы отразить реальные варианты: 90 минут тренировки изнурительны, а 20 минут сна может не дать достаточно глубокого отдыха.

Будущие исследования могут проверить, как эти методы влияют на рабочие задачи - например, на выдачу лекарств медсёстрами или удержание машины в полосе водителями грузовиков. Учёные также хотят узнать, не будет ли сочетание сна и упражнений ещё полезнее для уставшего мозга.

Источник: PsyPost