Genová variace ovlivňuje výkon mentálních úkolů po deprivaci spánku
Když jsou zbaveni spánku, někteří lidé dokážou zvládnout a reagovat mnohem lépe než ostatní. Ačkoli vědci identifikovali geny spojené s tímto fenoménem, stále nebylo známo, proč se účinky deprivace spánku mají u lidí i kognitivních úkolů tak velké rozdíly.
Například po dni bez spánku se někteří lidé mohou potýkat s testem reakční doby, ale mohou dobře plnit rozhodovací úkoly nebo naopak.
Nyní v nové studii publikované v časopise Vědecké zprávyVědci z Washingtonské státní univerzity identifikovali genetickou variabilitu, která významně ovlivňuje, jak dobře jedinci s nedostatkem spánku vykonávají duševní úkoly.
Zjištění ukazují, že lidé se zvláštní variací genu DRD2 jsou odolní vůči účinkům deprivace spánku při provádění úkolů, které vyžadují kognitivní flexibilitu, schopnost přijímat vhodná rozhodnutí na základě měnících se informací.
Lidé s nedostatkem spánku se dvěma dalšími variacemi téhož genu však mají tendenci provádět stejné úkoly mnohem horší.
Gen dopaminového receptoru DRD2 ovlivňuje zpracování informací ve striatu, oblasti mozku běžně spojené s kognitivní flexibilitou.
"Naše práce ukazuje, že existují lidé, kteří jsou odolní vůči účinkům deprivace spánku, pokud jde o kognitivní flexibilitu," řekl Paul Whitney, profesor psychologie na Washingtonské státní univerzitě (WSU) a hlavní autor studie. "Překvapivě jsou stejní lidé stejně jako všichni ostatní ovlivňováni při jiných úkolech, které vyžadují různé kognitivní schopnosti, jako je udržení soustředění."
"To potvrzuje něco, o čem jsme dlouho tušili, že účinky deprivace spánku nemají obecnou povahu, ale spíše závisí na konkrétním úkolu a genech osoby, která úkol provádí."
V nové studii Whitney spolu s kolegy Johnem Hinsonem, profesorem psychologie WSU, a Hansem Van Dongenem, ředitelem Centra výzkumu spánku a výkonu WSU ve WSU Spokane, porovnali, jak lidé s různými variacemi genu DRD2 plnili úkoly navržené otestovat jak jejich schopnost předvídat události, tak jejich kognitivní flexibilitu v reakci na měnící se okolnosti.
Studie přijala 49 dospělých, kteří se zúčastnili spánkové laboratoře WSU Spokane. Po 10hodinovém odpočinku bylo náhodně vybráno 34 účastníků, kteří šli 38 hodin bez spánku, zatímco ostatní mohli spát normálně.
Před a po spánkové deprivaci si subjekty prohlíželi řadu párů písmen na obrazovce počítače a bylo jim řečeno, aby klikli na levé tlačítko pro určitou kombinaci písmen (např. A následované X) a pravé tlačítko pro všechny ostatní páry písmen . Po chvíli byli jak skupina bez spánku, tak skupina bez spánku schopni identifikovat vzor a správně kliknout na různé páry písmen.
Úkol se stal složitějším. Uprostřed testu vědci řekli účastníkům, aby nyní klikli na levé tlačítko pro jinou kombinaci písmen. Náhlá změna zasáhla většinu účastníků s nedostatkem spánku, ale ti, kteří měli zvláštní variaci genu DRD2, manipulovali s přepínačem stejně dobře, jako když byli dobře odpočatí.
"Náš výzkum ukazuje, že tento konkrétní gen ovlivňuje schopnost člověka mentálně změnit směr, když dostane nové informace," řekl Van Dongen. "Někteří lidé jsou chráněni před účinky deprivace spánkem touto konkrétní genovou variací, ale pro většinu z nás ztráta spánku dělá něco pro mozek, což nám jednoduše brání v přepínání rychlostních stupňů, když se změní okolnosti."
Účinky deprivace spánku na kognitivní flexibilitu mohou mít vážné důsledky, zejména v situacích s vysokým podílem, v reálných situacích, jako je pohotovost nebo vojenské operace, kde je zásadní schopnost reagovat na měnící se okolnosti.
Vědci v současné době používají to, co se ze své studie naučili, při vývoji nových způsobů, jak pomoci chirurgům, policistům, vojákům a dalším jednotlivcům, kteří se pravidelně potýkají s účinky deprivace spánku v kritických, neustále se měnících podmínkách, vyrovnat se se ztrátou kognitivních funkcí flexibilita.
"Naším dlouhodobým cílem je být schopen trénovat lidi tak, aby bez ohledu na jejich genetické složení byli schopni rozpoznat a vhodně reagovat na měnící se scénáře a byli méně zranitelní ztrátou spánku," řekl Whitney. "Samozřejmě, jasnějším řešením je jen trochu se vyspat, ale v mnoha reálných situacích takový luxus nemáme."
Zdroj: Washingtonská státní univerzita
