Według przełomowego badania codzienne skutki snu, ćwiczeń, tętna i nastroju – zarówno pozytywne, jak i negatywne – mogą odbijać się echem w naszych mózgach przez ponad dwa tygodnie.
W unikalnym badaniu śledzono funkcjonowanie mózgu pojedynczej osoby przez kilka miesięcy i ujawniono, że czynniki związane z codziennym życiem, takie jak jakość snu i ćwiczenia fizyczne, wpływają z biegiem czasu na aktywność mózgu. Odkrycia sugerują długotrwały wpływ na funkcje poznawcze i pamięć.
W pionierskim badaniu podłużnym naukowcy z uniwersytetów Aalto i uniwersytetu w Oulu monitorowali mózg i aktywność behawioralną pojedynczej osoby przez pięć miesięcy, wykorzystując skany mózgu wraz z danymi zebranymi z urządzeń do noszenia i smartfonów.
Zrozumienie reakcji mózgu w czasie
„Chcieliśmy wyjść poza pojedyncze zdarzenia” – mówi kierownik badań Ana Triana. „Nasze zachowanie i stany psychiczne są stale kształtowane przez środowisko i doświadczenia. Jednak niewiele wiemy o reakcji połączeń funkcjonalnych mózgu na zmiany środowiskowe, fizjologiczne i behawioralne w różnych skalach czasowych, od dni do miesięcy”.
Badanie wykazało, że nasze mózgi nie reagują na codzienne życie natychmiastowymi, izolowanymi wybuchami. Zamiast tego aktywność mózgu ewoluuje w odpowiedzi na wzorce snu, aktywność fizyczną, nastrój i częstość oddechów przez wiele dni. Sugeruje to, że nawet trening lub niespokojna noc z zeszłego tygodnia mogą nadal wpływać na Twój mózg – a tym samym na Twoją uwagę, funkcje poznawcze i pamięć – aż do przyszłego tygodnia.
Badanie ujawniło również silny związek między zmiennością tętna – miarą zdolności adaptacyjnych serca – a łącznością mózgową, szczególnie podczas odpoczynku. Sugeruje to, że wpływ na reakcję relaksacyjną naszego organizmu, taki jak techniki radzenia sobie ze stresem, może kształtować okablowanie naszego mózgu, nawet jeśli nie koncentrujemy się aktywnie na zadaniu. Stwierdzono również, że aktywność fizyczna pozytywnie wpływa na sposób interakcji obszarów mózgu, potencjalnie wpływając na pamięć i elastyczność poznawczą. Nawet subtelne zmiany nastroju i tętna pozostawiają trwałe ślady aż do piętnastu dni.
Rola technologii noszenia w badaniach mózgu
Badanie jest niezwykłe, ponieważ niewiele badań mózgu wymaga szczegółowego monitorowania przez dni i tygodnie. „Zastosowanie technologii noszenia było kluczowe” – mówi Triana. „Skanowanie mózgu to przydatne narzędzie, ale zdjęcie osoby leżącej nieruchomo przez pół godziny może pokazać tylko tyle. Nasze mózgi nie działają w izolacji.”
Triana sama była przedmiotem badań i była monitorowana w trakcie swojego codziennego życia. Jej wyjątkowa rola zarówno jako głównej autorki, jak i uczestniczki badania dodała złożoności, ale także zapewniła wgląd z pierwszej ręki w to, jak najlepiej zachować rzetelność badań w ciągu kilku miesięcy spersonalizowanego gromadzenia danych.
„Na początku było ekscytująco i trochę stresująco. Potem przychodzi rutyna i zapominasz” – mówi Triana. Dane z urządzeń i skany mózgu przeprowadzane dwa razy w tygodniu zostały uzupełnione danymi jakościowymi z badań nastroju.
Analiza wzorców reakcji w aktywności mózgu
Naukowcy zidentyfikowali dwa różne wzorce reakcji: falę krótkoterminową trwającą krócej niż siedem dni i falę długoterminową trwającą do piętnastu dni. To pierwsze odzwierciedla szybkie adaptacje, na przykład wpływ złego snu na koncentrację, ale szybko się regeneruje. Długa fala sugeruje bardziej stopniowe i trwałe efekty, szczególnie w obszarach związanych z uwagą i pamięcią.
Naukowcy mają nadzieję, że ich innowacyjne podejście zainspiruje przyszłe badania łączące dane mózgowe z życiem codziennym, aby pomóc w personalizacji leczenia zdrowia psychicznego.
„Musimy przenieść dane z życia codziennego do laboratorium, aby zobaczyć pełny obraz tego, jak nasze nawyki kształtują mózg, ale ankiety mogą być męczące i niedokładne” – mówi współautor badania, neurolog i lekarz, dr Nick Hayward. „Kluczowe znaczenie ma połączenie jednoczesnej fizjologii z powtarzanymi skanami mózgu jednej osoby. Nasze podejście nadaje kontekst neuronauce i dostarcza bardzo szczegółowych informacji na temat naszego zrozumienia mózgu”.
Pionierskie spersonalizowane badania mózgu
Badanie stanowi także dowód słuszności koncepcji na potrzeby badań na pacjentach. Śledzenie zmian w mózgu w czasie rzeczywistym może pomóc we wczesnym wykrywaniu zaburzeń neurologicznych, zwłaszcza psychicznych, w przypadku których można przeoczyć subtelne objawy.
„Połączenie aktywności mózgu z danymi fizjologicznymi i środowiskowymi może zrewolucjonizować spersonalizowaną opiekę zdrowotną, otwierając drzwi do wcześniejszych interwencji i lepszych wyników” – mówi Triana.
Wyniki zostaną opublikowane dzisiaj (8 października) o godz Biologia PLOS.
Odniesienie: „Podłużne badanie neuroobrazowe prowadzone z jednym podmiotem ujawnia wpływ codziennych czynników środowiskowych, fizjologicznych i stylu życia na funkcjonalną łączność mózgu” 8 października 2024 r., Biologia PLOS.
DOI: 10.1371/journal.pbio.3002797
