Як взаємодія мозку пов’язана зі сном

Активність мозку під час неспання впливає на сон та якість сну. Хоча дослідники знають про це вже деякий час, чітке розуміння того, як виникають механізми, що викликають сон, залишається в основному невідомим.

Зараз нещодавнє дослідження виявило цінну інформацію про те, як відбувається перехід від неспання до сну. Це відкриття потенційно відкриває шлях для безлічі проривів, які можуть вплинути на все - від засобів для сну до лікування інсульту та травм мозку.

Під керівництвом Джеймса Крюгера, невролога з Університету штату Вашингтон (WSU), результати нещодавно були опубліковані в Журнал прикладної фізіології і є найважливішим відкриттям 36-річної кар’єри Крюгера, зосередженої на дослідженнях сну.

Дослідження зосереджено на гіпотезі, що основна енергетична валюта клітини - АТФ (аденозинітрифосфат) - є ключовим пусковим механізмом для діяльності мозку, що приводить до сну. Зокрема, дослідники дотримувались методу, яким АТФ сприяє вивільненню цитокінів, регуляторних білків для сну.

"Ми знаємо, що мозкова діяльність пов'язана зі сном, але ми ніколи не знали, як", - сказав Крюгер. “Це дає нам механізм пов’язування мозкової діяльності зі сном. Раніше цього не робилося ”.

Було встановлено зв'язок між АТФ і цитокінами, що призвело дослідників до методу, за допомогою якого мозок відстежує активність під час неспання, а потім переходить у стан сну.

Крюгер додав, що висновки узгоджуються з попередніми дослідженнями, проведеними в WSU, вказуючи на те, що сон є "місцевим явищем, яке спить шматочки мозку", залежно від того, як вони використовувались.

Отримавши знання про цей механізм, дослідники вважають, що можливість більш детального розуміння процесів сну значно розширюється завдяки помітним можливостям нових та вдосконалених методів лікування для виснажливих та небезпечних наслідків, пов'язаних із порушеннями сну.

Порушення сну страждають від 50 до 70 мільйонів американців, і в даний час вони становлять близько 150 мільярдів доларів для бізнесу через втрату продуктивності та нещасні випадки, пов'язані з втомою. Також підраховано, що дорожньо-транспортні пригоди, спричинені втомленими водіями, становлять 48 мільярдів доларів на рік.

Крюгер запропонував наступні практичні наслідки для відкриття того, як мозкова діяльність та АТФ впливають на сон:

• Дослідження пропонує новий набір цілей для потенційних ліків. Препарати, призначені для взаємодії з рецепторами, до яких пов'язує АТФ, можуть виявитися корисними як снодійні.
• Розлади сну, такі як безсоння, можна розглядати як такі, що спричинені деякими частинами мозку, коли вони не сплять, тоді як інші частини сплять, що породжує нові методи лікування.
• Потік крові, пов’язаний з АТФ, який спостерігається під час досліджень зображень мозку, може бути пов’язаний з активністю та сном.
• Дослідники можуть розробити стратегії, за допомогою яких конкретні ланцюги клітин головного мозку орієнтуються на конкретні завдання, уповільнюючи втому, дозволяючи використаним частинам мозку спати, поки один займається іншою справою. Це також може відкрити шлях жертвам інсульту до кращого використання непошкоджених ділянок мозку.
• Клітини мозку, культивовані поза тілом, можуть бути використані для вивчення коливань мережі клітин мозку між станами, схожими на сон і неспання, прискорюючи прогрес досліджень мозку.

Джерело: Університет штату Вашингтон