Авторы нового исследования обнаружили ген, который реагирует на активность мозга, чтобы координировать потребность во сне. Это помогает пролить новый свет на то, как сон регулируется в мозге. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Neuron.
Введение
Согласно новому исследованию Университетского колледжа Лондона (University College London), интенсивность мозговой активности в течение дня, несмотря на то, что человек к примеру спал достаточно, увеличивает нашу потребность во сне.
Системы организма, регулирующие сон
«Существует две системы, регулирующие сон: циркадная и гомеостатическая системы. Мы прекрасно понимаем циркадную систему – наши встроенные 24-часовые часы, которые измеряют наши биологические ритмы, включая циклы сна, и мы знаем, где в мозге этот ритм локализуется», – объяснил ведущий автор исследования Джейсон Рихель (Jason Rihel). «Но гомеостатическая система, которая заставляет нас чувствовать себя все более уставшими после очень долгого дня или бессонной ночи, не совсем понятна. Мы обнаружили, что она обусловлена не только тем, как долго вы не спали, но насколько интенсивной была ваша мозговая активность с тех пор, как вы в последний раз спали».
Материалы и методы исследования
Чтобы понять, какие процессы в мозге управляют гомеостатической регуляцией сна – независимо от времени суток – исследовательская группа изучала личинок рыбок данио. Ученые искусственно способствовали увеличению мозговой активности рыбок данио, используя различные стимуляторы, включая кофеин.
Результаты научного исследования
Результаты исследования показали, что те рыбки данио, у которых повышенная мозговая активность была вызвана лекарственными препаратами, дольше спали после того, как препарат прекращал свое действие, подтверждая, что увеличение мозговой активности способствовало большей потребности во сне.
Исследователи обнаружили, что одна определенная область мозга рыбок была центральной влияя на сон: область мозга, сравнимая с областью мозга человека, обнаруженной в гипоталамусе, которая, как известно, активна во время сна. В области мозга рыбок данио одна специфическая сигнальная молекула мозга, называемая галанином, была особенно активной во время восстановительного сна, но не играла такой большой роли в обычном ночном сне.
Чтобы подтвердить, что результаты, вызванные лекарственными препаратами, имеют отношение к фактической депривации сна, ученые провели дополнительное исследование. Рыбки-данио, которые бодрствовали, на следующий день больше спали, и их мозг показал увеличение активности галанина во время восстановительного сна.
Полученные данные позволяют предположить, что нейроны галанина могут отслеживать общую активность мозга, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы уточнить, как они обнаруживают то, что происходит по всему мозгу.
«Возможно, мы определили хорошую лекарственную мишень для лечения расстройств сна, поскольку возможно разработать методы лечения, которые воздействуют на галанин», – добавил доктор Рахель.
Авторы другого исследования обнаружили, что органы реагируют на день и ночь независимо от мозга.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
