Jens Asbjørn Bøgen
Vi känner alla igen känslan, men nu vet vi vad som faktiskt händer med oss.
Efter en kort natt sviktar ofta koncentrationen. Enkla uppgifter känns svårare, reaktionerna blir långsammare och uppmärksamheten försvinner i kritiska ögonblick.
Forskare har länge vetat att sömnbrist försämrar koncentrationsförmågan, men de biologiska processerna bakom dessa tillfälliga bortfall har varit oklara.
En ny studie från Massachusetts Institute of Technology (MIT) ger nu nya insikter.
Forskarna fann att korta uppmärksamhetsbortfall hänger samman med plötsliga rörelser av cerebrospinalvätska i hjärnan – en process som vanligtvis förknippas med sömn och hjärnans underhåll.
Resultaten har publicerats i tidskriften Nature Neuroscience.
Rengöring i vaket tillstånd
Cerebrospinalvätskan omger hjärnan och hjälper till att transportera bort avfallsprodukter. Tidigare forskning från samma team visade att denna vätska pulserar rytmiskt under sömnen, i takt med långsamma hjärnvågor. Denna rengöringsprocess anses vara avgörande för hjärnans långsiktiga hälsa.
Enligt den nya studien verkar hjärnan vid sömnbrist utlösa liknande vätskerörelser även under vakenhet. Dessa stunder kan bidra till att delvis kompensera för förlorad sömn – men till ett pris.
”Om man inte sover börjar cerebrospinalvätskans vågor tränga in i vakenheten, där man normalt inte skulle se dem. Men de innebär en uppmärksamhetsmässig kompromiss, där uppmärksamheten sviktar under de ögonblick då denna vätskeström uppstår”, säger Laura Lewis, studiens huvudförfattare, i en artikel på MIT:s webbplats.
Tester av trötta hjärnor
Forskarna rekryterade 26 frivilliga som testades vid två tillfällen: en gång efter en natt utan sömn och en gång när de var utvilade. Följande morgon genomförde deltagarna standardiserade uppmärksamhetstester samtidigt som deras hjärnaktivitet och fysiologi övervakades.
De bar EEG-mössor inne i en MRT-scanner som kunde följa både blodflöde och rörelser i cerebrospinalvätskan. Samtidigt registrerades hjärtfrekvens, andning och pupillstorlek.
När deltagarna led av sömnbrist reagerade de långsammare och missade ibland signaler helt. Under dessa bortfall flödade cerebrospinalvätskan ut från hjärnan och återvände när uppmärksamheten kom tillbaka.
”Resultaten tyder på att i det ögonblick då uppmärksamheten sviktar pressas denna vätska faktiskt utåt, bort från hjärnan. Och när uppmärksamheten återhämtar sig dras den tillbaka”, säger Lewis.
En händelse i hela kroppen
Uppmärksamhetsbortfallen var inte begränsade till hjärnan. Andningen och hjärtfrekvensen saktade ner, och pupillerna drog ihop sig innan vätskeförskjutningen inträffade. Därefter vände dessa processer när fokus återkom.
”Det intressanta är att detta verkar vara mer än bara ett fenomen i hjärnan – det är en händelse som omfattar hela kroppen”, säger Lewis.
Studiens försteförfattare, Zinong Yang, säger att hjärnan tillfälligt kan gå in i ett sömnliknande tillstånd för att återställa funktioner. ”Ett sätt att se på dessa händelser är att hjärnan, eftersom den är i så stort behov av sömn, gör sitt bästa för att gå in i ett sömnliknande tillstånd för att återställa vissa kognitiva funktioner”, säger han.
Forskarna menar att ett enda kontrollsystem kan koppla samman uppmärksamhet, vätskeflöde och grundläggande kroppsfunktioner. Det kan möjligen involvera det noradrenerga systemet, som är aktivt i regleringen av sömn.
Källor: Nature Neuroscience, MIT
