Нейронная основа нарушений бодрствования и когнитивной деятельности при сонливости. I. Влияние 24 часов лишения сна на региональную активность мозга бодрствующего человека

Негативное влияние лишения сна на бодрствование и когнитивную деятельность позволяет предположить снижение активности и функции мозга, прежде всего в таламусе — подкорковой структуре, участвующей в поддержании бодрствования и внимания, — и в префронтальной коре, обеспечивающей бодрствование, внимание и высшие когнитивные процессы. Чтобы проверить эту гипотезу, 17 здоровых добровольцев обследовали для количественной оценки изменений мозговой активности в течение 85 часов лишения сна с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и (18)F-фтордезоксиглюкозы ((18)FDG), маркера региональной скорости церебрального метаболизма глюкозы (rCMRglu) и синаптической активности нейронов. Обследование проводили до начала лишения сна и затем с интервалами в 24 часа в его ходе; всего каждый участник прошёл четыре сканирования. Во время каждого 30-минутного периода накопления (18)FDG испытуемые выполняли чувствительное к лишению сна задание на последовательное сложение/вычитание. Полисомнографический мониторинг подтвердил, что испытуемые не спали. Через 24 часа лишения сна, о которых сообщается здесь, выявлено значимое снижение глобального rCMRglu и значимое снижение абсолютного регионального rCMRglu в ряде корковых и подкорковых структур. Участков мозга со значимым увеличением абсолютного регионального rCMRglu не было. Значимое снижение относительного регионального rCMRglu, отражающее более выраженное региональное снижение по сравнению с общим, происходило преимущественно в таламусе, а также в префронтальной и задней теменной коре. С ухудшением бодрствования и когнитивной деятельности эти деактивации мозга были связаны. Исследование показывает, что кратковременное лишение сна вызывает глобальное снижение мозговой активности с более выраженным уменьшением активности в распределённой корково-таламической сети, обеспечивающей внимание и высшие когнитивные процессы, и дополняет работы, демонстрирующие деактивацию этих корковых областей во время NREM- и REM-сна.