Cell Reports Medicine: мозговые волны глубокого сна влияют на уровень сахара в крови

Мозговые волны глубокого сна могут быть важным фактором в регулировании уровня сахара в крови. Исследование показывает, что веретена сна и медленные волны могут предсказать повышение чувствительности к инсулину, что впоследствии приведет к снижению уровня глюкозы. Это открытие подчеркивает, что сон можно использовать в качестве потенциальной корректировки образа жизни для улучшения контроля уровня сахара в крови и лечения диабета. Кроме того, эти мозговые волны глубокого сна также можно использовать для прогнозирования уровня глюкозы у человека на следующий день, что оказывается более точным, чем традиционные показатели сна. Выводы исследования были опубликованы в научном журнале Cell Reports Medicine.

Новизна исследования

Исследователи знали, что недостаток качественного сна может увеличить риск развития диабета. Однако оставалось загадкой, почему. Авторы нового исследования из Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkeley) приблизились к ответу.

Исследователи обнаружили у людей потенциальный механизм, который объясняет, как и почему мозговые волны глубокого сна ночью способны регулировать чувствительность организма к инсулину, что, в свою очередь, улучшает контроль уровня сахара в крови на следующий день.

«Эти синхронизированные мозговые волны действуют как палец, который опрокидывает первую костяшку домино, чтобы запустить соответствующую цепную реакцию от мозга к сердцу, а затем наружу, чтобы изменить регулирование сахара в крови в организме», — комментирует Мэтью Уокер (Matthew Walker), профессор Калифорнийского университета в Беркли. «В частности, сочетание двух мозговых волн, называемых веретенами сна и медленными волнами, предсказывает повышение чувствительности организма к гормону, называемому инсулином, который впоследствии и благотворно снижает уровень глюкозы в крови».

Практическая значимость работы

Исследователи утверждают, что это захватывающее достижение, поскольку сон является изменяемым фактором образа жизни, который теперь можно использовать как часть терапевтического и безболезненного дополнительного лечения для людей с высоким уровнем сахара в крови или диабетом 2 типа.

«Помимо открытия нового механизма, наши результаты также показывают, что эти мозговые волны глубокого сна можно использовать в качестве чувствительного маркера уровня сахара в крови на следующий день, в большей степени, чем традиционные показатели сна», — дополняет Вайома Шах (Vyoma Shah), исследователь. «В дополнение к терапевтической значимости этого нового открытия, результаты также предлагают новый неинвазивный инструмент — мозговые волны глубокого сна — для картирования и прогнозирования контроля уровня сахара в крови».

Материалы и методы исследования

Авторы нового исследования ранее обнаружили, что мозговые волны глубокого сна улучшают способность гиппокампа — области головного мозга, связанной с обучением, — сохранять информацию. Но это новое исследование основано на грызунах и раскрывает новую и ранее непризнанную роль этих комбинированных мозговых волн у людей, когда речь идет о критической функции организма по управлению уровнем сахара в крови.

Исследователи Калифорнийского университета в Беркли впервые изучили данные о сне в группе из 600 человек. Исследователи обнаружили, что этот конкретный связанный набор мозговых волн в глубоком сне предсказывал контроль уровня глюкозы на следующий день, даже после учета других факторов, таких как возраст, пол, продолжительность и качество сна.

«Эта конкретная связь мозговых волн глубокого сна была более предсказуемой для глюкозы, чем продолжительность сна человека или эффективность сна», — объясняет Рафаэль Валлат (Raphael Vallat), соавтор исследования. «Это указывает на то, что есть что-то уникальное в электрофизиологическом качестве и скоординированном балете этих мозговых колебаний во время глубокого сна».

Затем команда ученых приступила к изучению нисходящего пути, который мог бы объяснить связь между этими мозговыми волнами глубокого сна, посылающими сигнал, в конечном итоге предсказывая регуляцию уровня глюкозы в крови.

Результаты исследования

Выводы, сделанные командой ученых, раскрывают набор шагов, которые могут помочь объяснить, как и почему эти мозговые волны глубокого сна связаны с контролем уровня сахара в крови.

Во-первых, ученые обнаружили, что более сильное и более частое взаимодействие мозговых волн глубокого сна предсказывало переключение состояния нервной системы организма на более спокойную и успокаивающую ветвь, называемую парасимпатической нервной системой.

Ученые проанализировали это изменение в организме и переход к этому состоянию с низким уровнем стресса, используя вариабельность сердечного ритма в качестве прокси. Затем ученые обратили внимание на последний этап баланса сахара в крови.

Исследователи также обнаружили, что это переключение глубокого сна на успокаивающую ветвь нервной системы также предсказывало повышенную чувствительность организма к гормону, регулирующему уровень глюкозы в крови, называемому инсулином, который инструктирует клетки поглощать глюкозу из кровотока, предотвращая вредный всплеск сахара в крови. Это особенно важно для людей, пытающихся избавиться от гипергликемии и диабета 2 типа.

Впоследствии исследователи воспроизвели те же эффекты, изучив отдельную группу из 1900 участников.

«После того как мы воспроизвели результаты в другой когорте, я думаю, что мы сами начали чувствовать себя более уверенно в результатах», — заключает Уокер. «Но я подожду, пока другие повторят это, прежде чем я действительно начну верить, таков мой британский скептицизм».

И хотя сон не станет единственным чудодейственным средством, перспективы новых технологий, которые могут безопасно изменять мозговые волны во время глубокого сна, могут помочь людям лучше контролировать уровень сахара в крови. Это, по словам исследовательской группы, дает основания для надежды.

Авторы другого исследования утверждают, что ЭЭГ поможет спрогнозировать деменцию при болезни Паркинсона