Per scoprire cosa potrebbe accadere a questo flusso di liquido cerebrospinale nel cervello privato del sonno, Lewis, che è anche membro dell’Istituto di ingegneria medica e scienza del MIT, e i suoi colleghi hanno testato 26 volontari in laboratorio su una serie di compiti cognitivi dopo essersi svegliati e quando erano ben riposati. Utilizzando sia l’elettroencefalogramma che la risonanza magnetica funzionale, i ricercatori hanno misurato la frequenza cardiaca, la frequenza respiratoria, il diametro della pupilla, l’ossigenazione del sangue nel cervello e il flusso del liquido cerebrospinale dentro e fuori dal cervello mentre i partecipanti cercavano di premere un pulsante quando sentivano un segnale acustico o vedevano un cambiamento visivo sullo schermo.
Non sorprende che i partecipanti privati del sonno abbiano ottenuto risultati molto peggiori rispetto ai partecipanti ben riposati. I loro tempi di reazione erano lenti e in alcuni casi i partecipanti non si accorgevano mai dello stimolo.
I ricercatori hanno identificato diversi cambiamenti fisiologici durante queste perdite di attenzione. La cosa più importante era il flusso di liquido cerebrospinale dal cervello, che ritornava non appena si verificava un intervallo – e non appena terminava. I ricercatori ipotizzano che quando il cervello è privato del sonno, “tenta di mettersi al passo con questo processo avviando ondate di flusso di liquido cerebrospinale”, come dice Lewis, anche a scapito della capacità di prestare attenzione.
“Un modo di pensare a questi fenomeni è che il cervello ha così tanto bisogno di sonno che fa del suo meglio per entrare in uno stato simile al sonno per ripristinare alcune funzioni cognitive”, afferma Xinong Yang, associato post-dottorato e autore principale dello studio. carta Al lavoro.
I ricercatori hanno anche scoperto diversi altri fenomeni fisiologici associati ai cali di attenzione, tra cui la costrizione delle pupille e la riduzione della respirazione e della frequenza cardiaca. Hanno scoperto che la contrazione della pupilla iniziava circa 12 secondi prima che il liquido cerebrospinale uscisse dal cervello e la pupilla si dilatava nuovamente dopo che l’attenzione veniva restituita.
“Quando la tua attenzione viene meno, puoi percepirlo percettivamente e psicologicamente, ma riflette anche un evento che sta accadendo in tutto il cervello e il corpo”, afferma Lewis.
“Questi risultati ci suggeriscono che esiste un circuito integrato che controlla le funzioni cerebrali di altissimo livello – la nostra attenzione, la nostra capacità di comprendere e rispondere al mondo – e quindi anche processi fisiologici fondamentali e basilari.”
I ricercatori non hanno capito quale potrebbe essere questo circuito, ma un buon candidato, dicono, è il sistema noradrenergico, che regola molte funzioni cognitive e fisiologiche attraverso il neurotrasmettitore norepinefrina – e recentemente è stato dimostrato che oscilla durante il sonno normale.
