Ученые рассказали, как взбодриться после плохой ночи

Новое исследование ученых из Университета Портсмута показало, как сон, уровень кислорода и физические упражнения влияют на нашу способность выполнять умственные задачи. Надо отметить, что сон имеет основополагающее значение для поддержания здорового образа жизни: взрослым рекомендуется спать от семи до девяти часов в сутки. Однако недавние обзоры показывают, что 40 процентов населения мира не досыпают.

Последствия хронического недосыпания включают сердечно-сосудистые заболевания, ожирение, нейродегенеративные расстройства и депрессию. В краткосрочной перспективе недостаток сна может снизить когнитивные способности, что отрицательно сказывается на концентрации внимания, суждениях и эмоциональном состоянии.

В новом исследовании специалисты выяснили, что когнитивные способности улучшаются во время упражнений умеренной интенсивности, независимо от состояния сна человека или уровня кислорода. 

Исследование включало два эксперимента, в каждом из которых участвовало 12 человек (всего 24). В первом изучалось влияние частичного лишения сна на когнитивные способности человека, а во втором — влияние полного лишения сна и гипоксии. В обоих случаях у всех участников наблюдалось улучшение когнитивных функций после 20-минутной езды на велосипеде.

В первом эксперименте людям разрешалось спать только пять часов в сутки в течение трех дней. Каждое утро им давали семь заданий, которые они должны были выполнить во время отдыха, а затем во время езды на велосипеде. Их также попросили оценить свою сонливость и настроение перед выполнением заданий. Результаты показали, что влияние трех ночей частичного сна на исполнительные функции было противоречивым. Объяснить это можно тем, что некоторые люди более устойчивы к легкому или умеренному дефициту сна. Однако, независимо от состояния сна, упражнения средней интенсивности улучшали производительность при выполнении всех задач.

Во втором эксперименте участники провели всю ночь без сна, а затем были помещены в гипоксическую среду (с низким уровнем кислорода) в университетских лабораториях экстремальных условий. Несмотря на снижение уровня кислорода, физические упражнения продолжали улучшать когнитивные функции.

Лишение сна часто наблюдается в сочетании с другими стрессорами. Например, люди, которые путешествуют, используя перелеты, часто сталкиваются с нарушениями режима сна. Одна из потенциальных гипотез того, почему упражнения улучшают когнитивные функции, связана с увеличением мозгового кровотока и оксигенации, однако результаты показывают, что даже когда упражнения выполняются в среде с низким уровнем кислорода, участники все равно могут выполнять когнитивные задачи лучше, чем в состоянии покоя в тех же условиях.

Объяснением того, почему когнитивные способности улучшается во время физических упражнений (даже когда человек лишен сна и имеет низкий уровень кислорода), могут быть изменения в количестве гормонов, регулирующих мозг, а также ряд психофизиологических факторов, включая мозговой кровоток, возбуждение и мотивацию.

Это предполагает, что когнитивные способности зависят не только от области префронтальной коры головного мозга (ПФК), несмотря на то, что она играет важную роль в выполнении задач. Эта область мозга очень чувствительна к своей нейрохимической среде и очень восприимчива к стрессу. Она регулирует наши мысли, действия и эмоции и считается основной частью мозга, связанной с исполнительными функциями.

Результаты исследования показывают, что механизмы, лежащие в основе когнитивных способностей, не могут быть изолированы от этой области, и вместо этого ученые должны рассматривать его как продукт серии скоординированных процессов, широко распределенных в различных корковых и подкорковых областях.