У мозку вирує робота. Вчені розповіли, чому немовлята багато сплять і навіщо їм це потрібно

Відомо, що малечі потрібно більше сну, ніж дорослим, проте довгий час вчені не могли знайти цьому пояснення. Нове дослідження, схоже, може пролити світло на цю таємницю, пише MIT Technology Review.

Раніше дослідження ускладнювалися тим, що для цього вчені використовували шапочку з електродами ЕЕГ для вивчення мозку малюка. Але ця форма не дає великого просторового розширення, до того ж не дозволяє вченим визначити, які області головного мозку задіяні і в який момент.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Крім того, для вивчення головного мозку немовлят використовували МРТ-сканери, проте ці машини дуже галасливі і вимагають від сканованого майже повної тиші, чого дуже складно добитися від новонароджених.

У новому дослідженні консультант-нейролог Топун Остін разом із колегами з Кембриджського університету використали новий підхід. Команда розробила спеціальну шапочку із вбудованими джерелами світла та датчиками. В результаті вони змогли виміряти кровообіг у головному мозку малюків за принципом пульсоксиметра, прикріпленого до пальця.

Цей метод не новий і використовувався раніше, але він вимагав шапочки із прикріпленими до неї електродами. У новому дослідженні вчені використали 12 плиток, які помістили у шапочку та підключили її одним кабелем до комп'ютера. В результаті вченим вдалося отримати зображення мозку в 10 разів краще за волоконно-оптичну кабельну систему, яка використовувалася раніше.

Загалом у дослідженні взяли участь майже три десятки новонароджених. Вчені виявили, що немовлята циклічно проходять дві фази сну: активну, коли дитина дуже рухлива і гримасує і спокійну, коли малюк майже не рухливий.

Команда фіксувала роботу мозку новонароджених, а також стежила за їхньою поведінкою за допомогою відеоспостереження. Пізніше вчені проаналізували активність головного мозку та зіставили її з поведінкою новонароджених. Дослідники виявили, що під час активної фази сну області мозку у лівій та правій півкулях спрацьовували одночасно і однаково. Вчені припускають, що в цей час у мозку формуються довгі зв'язки. Водночас під час спокійної фази сну, як припускають вчені, утворюється більше коротких зв'язків.

За словами Остіна, під час активного сну малюки створюють картину, а у спокійному сні уточнюють деякі деталі. Вчені припускають, що активний сон важливіший для підготовки мозку новонароджених до формування свідомого досвіду, наприклад, впізнавання будь-кого.

Дослідники вважають, що чим більше їм вдасться зрозуміти роботу здорового мозку новонароджених, тим краще вони надалі зможуть допомогти дітям, які, наприклад, народилися раніше терміну.

Раніше Фокус писав про те, що вчені назвали мінімальну кількість сну, яка потрібна людині.