Privarea de somn determină valuri de lichid cefalorahidian care invadează creierul și declanșează pierderi momentane de atenție

Un studiu realizat de cercetătorii de la Massachusetts Institute of Technology (MIT), publicat pe 29 octombrie 2025 în revista Nature Neuroscience, a oferit pentru prima dată o imagine detaliată a proceselor care au loc în creier în timpul privării de somn. Echipa condusă de Laura Lewis, profesor asociat la MIT, a descoperit că în momentele de „derapaj” al atenției, în creier are loc o expulzare tranzitorie a lichidului cefalorahidian (LCR) — un proces de curățare care în mod normal se desfășoară în timpul somnului.

Context

Somnul reprezintă o funcție biologică esențială, însă mecanismele prin care lipsa acestuia afectează funcțiile cognitive rămân doar parțial elucidate. Este bine cunoscut faptul că privarea de somn afectează atenția, viteza de reacție și capacitatea de procesare cognitivă, dar studiile anterioare nu au explicat în detaliu ce se întâmplă în creier în aceste momente.

Într-un studiu din 2019, aceeași echipă MIT a arătat că LCR circulă ritmic în creier în timpul somnului, sincronizat cu undele cerebrale lente, facilitând eliminarea produselor de degradare metabolică acumulate pe parcursul zilei. Pornind de la această descoperire, cercetătorii au dorit să afle dacă, în condiții de privare de somn, creierul încearcă să declanșeze aceste fluxuri de curățare și cum acestea influențează performanța cognitivă.

Despre studiul actual

Pentru a investiga legătura dintre fluxul de LCR și atenție, echipa MIT a recrutat 26 de voluntari sănătoși, care au fost evaluați în două situații:

• o sesiune după o noapte normală de somn,

• o sesiune după o noapte întreagă de privare de somn în laborator.

În dimineața următoare, participanții au efectuat teste de atenție vizuală și auditivă în timp ce se aflau într-un scanner de rezonanță magnetică funcțională (fMRI) modificat pentru a detecta fluxul de LCR în și din creier. În paralel, au fost monitorizați parametri fiziologici precum:

• activitatea electrică cerebrală (EEG),

• ritmul cardiac,

• ritmul respirator,

• diametrul pupilelor.

Sarcinile de atenție

• Testul vizual: participanții priveau o cruce pe un ecran care, la intervale aleatorii, se transforma într-un pătrat; trebuiau să apese un buton imediat ce observau schimbarea.

• Testul auditiv: în locul transformării vizuale, aceștia auzeau un semnal sonor („beep”) și trebuiau să reacționeze la acesta.

După o noapte fără somn, performanțele participanților s-au degradat semnificativ: timpii de reacție au fost mai lenți, iar în unele cazuri semnalul vizual sau auditiv a fost complet „ratat”.

Rezultate

Analiza sincronizată a datelor fMRI, EEG și fiziologice a dezvăluit un fenomen remarcabil:
în momentele de pierdere a atenției, are loc un flux de LCR care părăsește brusc creierul, urmat de un reflux al acestuia imediat ce atenția este restabilită.

Potrivit autoarei principale, Laura Lewis:

„Rezultatele sugerează că în momentul în care atenția eșuează, lichidul este expulzat din creier, iar atunci când atenția revine, lichidul se întoarce.”

Această descoperire indică faptul că în absența somnului, creierul încearcă să recupereze procesul de „curățare” prin mini-episoade de flux LCR — un mecanism compensatoriu asemănător somnului profund, însă cu un cost cognitiv semnificativ: pierderea temporară a vigilenței.

Zinong Yang, autorul principal al studiului, explică:

„Pentru că creierul are o nevoie urgentă de somn, el pare să încerce să intre intermitent într-o stare asemănătoare somnului, alternând între episoade de atenție ridicată și episoade de flux crescut de lichid cefalorahidian.”

Evenimente fiziologice corelate

Cercetătorii au constatat că aceste lapsusuri de atenție nu implică doar creierul, ci și modificări sistemice în întregul organism:

• scăderea ritmului cardiac,

• reducerea ritmului respirator,

• constricția pupilelor, care începe cu aproximativ 12 secunde înainte de fluxul LCR și este urmată de redilatarea lor după reluarea atenției.

Această secvență sincronizată de evenimente — neuronale, vasculare și autonome — sugerează existența unui mecanism central integrat care reglează simultan atenția și funcțiile fiziologice de bază.

Lewis afirmă:

„Fenomenul nu este doar cerebral, ci și corporal. Pare să existe o coordonare strânsă între aceste sisteme, astfel încât eșecul atenției este însoțit de o reacție fiziologică globală.”

Posibile mecanisme neurobiologice

Autorii propun că un candidat cheie pentru acest control coordonat ar putea fi sistemul noradrenergic, care reglează atât procesele cognitive (atenția, starea de veghe), cât și funcțiile autonome (ritm cardiac, tonus vascular). Se știe că nivelurile de norepinefrină oscilează în timpul somnului normal, ceea ce ar putea explica apariția valurilor de LCR observate în perioadele de privare de somn.

Lewis sintetizează:

„Rezultatele noastre sugerează existența unui circuit unificat care controlează simultan procesele superioare, precum atenția și percepția, dar și funcții fiziologice fundamentale precum dinamica lichidului cerebral și fluxul sanguin cerebral.”

Concluzii

Acest studiu MIT oferă o dovadă fiziologică directă că privarea de somn forțează creierul să intre tranzitoriu într-o stare asemănătoare somnului, în timpul căreia fluxul de lichid cefalorahidian „curăță” deșeurile metabolice acumulate. Aceste episoade de auto-curățare se produc însă cu un preț cognitiv ridicat: pierderi momentane de atenție, reducerea reacțiilor și scăderea performanței mentale.

Prin identificarea legăturii dintre dinamica lichidului cefalorahidian, oscilațiile atenționale și răspunsurile fiziologice coordonate, cercetarea deschide o nouă perspectivă asupra interacțiunii dintre somn, cogniție și homeostazia cerebrală.