Новое исследование показало, что нейроны в преоптическом гипоталамусе - области мозга, регулирующей сон и температуру тела, - ритмично активируются во время сна без движения глаз (NREM). Стресс активирует эти клетки мозга вне очереди, вызывая "микропробуждения", которые прерывают циклы сна и сокращают его продолжительность, говорится в исследовании Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете и опубликованном в журнале Current Biology.
В то время как наше тело находится в состоянии покоя, когда мы спим, наш мозг остается очень активным во время четырех различных стадий сна. В каждом 90-минутном цикле сна есть три стадии NREM-сна и одна стадия быстрого движения глаз (REM). Во время первых двух стадий NREM-сна мозговые волны, сердцебиение и дыхание замедляются, а температура тела снижается. Вторая стадия также включает в себя уникальную активность мозга, называемую "веретенами" и К-комплексами, которые представляют собой короткие всплески активности, отвечающие за обработку внешних стимулов, а также за консолидацию памяти. На третьей стадии цикла сна NREM организм выделяет гормон роста, который важен для восстановления организма, поддержания иммунной системы и дальнейшего улучшения памяти. Во время третьей стадии мозговые волны становятся более крупными и называются дельта-волнами. REM-сон, который происходит в этой фазе, когда обычно снятся сны, также имеет решающее значение для формирования памяти, обработки эмоций и развития мозга.
"Когда вы плохо спите, вы замечаете, что ваша память не так хороша, как обычно, или ваши эмоции переполняют вас, однако плохой сон прерывает множество других процессов в вашем организме. Это еще больше усиливается у людей, страдающих расстройствами сна, связанными со стрессом", - говорит старший автор исследования Синдзе Чунг, PhD, доцент кафедры неврологии. "Очень важно понять биологию, определяющую активность мозга на этих важнейших стадиях сна, и то, как такие стимулы, как стресс, могут ее нарушить, чтобы в будущем мы могли разработать терапию, которая поможет людям спать более спокойно и позволит их мозгу завершить эти важные процессы".
Исследователи наблюдали за активностью в преоптической области (POA) гипоталамуса мышей во время их естественного сна и обнаружили, что глутаматергические нейроны (VGLUT2) ритмично активируются во время сна NREM. Они также обнаружили, что нейроны VGLUT2 наиболее активны во время бодрствования и менее активны во время медленного и быстрого сна.
Во время микропробуждений в NREM-сне нейроны VGLUT2 были единственными активными нейронами в POA, и их сигналы начинали увеличиваться за время до микропробуждения. Чтобы подтвердить, что активные нейроны VGLUT2 действительно являются причиной микропробуждения, исследователи стимулировали нейроны VGLUT2 у спящих испытуемых, что немедленно увеличило количество микропробуждений и бодрствование.
Далее, чтобы проиллюстрировать связь между стрессом и повышенной активацией нейронов VGLUT2, исследователи подвергли испытуемых стрессовому воздействию, которое увеличило время бодрствования и микропробуждений и уменьшило общее время, проведенное в REM и NREM сне. Исследователи также отметили повышенную активность нейронов VGLUT2 во время NREM-сна у испытуемых, подвергшихся стрессу. Более того, когда исследователи ингибировали нейроны VGLUT2, микропробуждения во время NREM-сна уменьшались, а эпизоды NREM-сна были длиннее.
"Глутаматергические нейроны в гипоталамусе дают нам перспективную мишень для разработки методов лечения расстройств сна, связанных со стрессом", - говорит первый автор исследования Дженнифер Смит, аспирант из лаборатории Чанг. "Возможность уменьшить перерывы во время важных стадий быстрого сна за счет подавления активности VGLUT2 стала бы прорывом для людей, борющихся с нарушениями сна из-за таких расстройств, как бессонница или посттравматическое стрессовое расстройство".
Медицинская школа Пенсильванского университета, Пер.: PSYCHOL-OK.RU
