В исследовании приняли участие 20 здоровых мужчин в возрасте около 24 лет. Каждый доброволец последовательно прошел три режима: полноценный восьмичасовой сон, четыре ночи с шестичасовым сном и полное отсутствие сна в течение 24 часов. Между каждым этапом участникам предоставляли не менее недели нормального отдыха, чтобы исключить влияние предыдущего режима.
Во время эксперимента ученые неоднократно брали у добровольцев образцы слюны, которые затем исследовали методом масс-спектрометрии. Этот способ позволяет одновременно анализировать тысячи различных молекул. Из более чем шести тысяч обнаруженных компонентов алгоритм машинного обучения смог выделить от 10 до 12 биомаркеров, характерных именно для полного лишения сна.
По словам автора исследования Михаэля Шольца, острая бессонница затрагивает около 10% всех биомолекул, содержащихся в слюне. Именно это позволило исследователям определить набор биомаркеров, надежно указывающих на выраженную усталость организма после суток без сна.
При этом накопленный недосып показал иной результат. После четырех ночей с сокращенной продолжительностью сна алгоритм не смог уверенно отличить образцы слюны участников от тех, которые были получены после полноценного отдыха. Авторы работы полагают, что организм реагирует на постепенный дефицит сна иначе, чем на его полное отсутствие в течение суток.
Исследователи отмечают и возможное практическое применение разработки. В ряде стран управление автомобилем после 24 часов без сна считается опасным, однако сегодня объективно подтвердить такое состояние практически невозможно. Разработанный слюнный тест в будущем может стать инструментом, позволяющим фиксировать сильную усталость так же, как сейчас выявляют алкогольное опьянение.