Спорт и Здоровье

Учёные из Берна (Швейцария) обнаружили механизм, который отвечает за быстрое пробуждение от сна или наркоза в головном мозге. Результаты их исследования свидетельствуют, что возможны новые способы лечения расстройств сна и восстановления сознания в вегетативных состояниях.

Хронические нарушения сна влияют на многих людей и практически каждый человек хотя бы раз в жизни испытывал проблемы бессонницы. Помимо количества сна, что часто влияет на бессонницу, клинические экспериментальные исследования подчёркивают, что качество сна (например, глубина сна) также является важным показателем для хорошего ночного отдыха и полного восстановления организма и ума. «Действие систематического недосыпания на качество жизни выходит далеко за рамки дневной сонливости и изменения настроения. Когнитивные нарушения, гормональный дисбаланс и высокая восприимчивость к сердечным или метаболическим нарушениям часто связаны с хроническим недосыпанием», говорит профессор Антуан Адамантидис из отдела клинических исследований Бернского университета и Департамента неврологии госпиталя Берна.

Количество и качество сна в настоящее время рассматриваются как ранние маркеры многих неврологических расстройств, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и шизофрению. К сожалению, фармацевтические стратегии в сочетании с улучшением гигиены жизни имеют ограниченный эффект. Персонализированные медицинские методы для лечения недостаточного качества или количества сна отсутствуют.

Мозговые схемы возбуждения и сознания. Интенсивные экспериментальные исследования проводятся, чтобы понять функцию мозга в управлении цикла сна-бодрствования и сознания. Для современной нейронауки разгадка этой тайны является одной из самых захватывающих и важных. В ходе исследований учёные сделали двойное открытие, определив новую схему в мозге мышей, активация которой быстро вызывает бодрствование, а её ингибирование (замедление) углубляет сон. Результаты были опубликованы в научном журнале «Nature Neuroscience».

Сон млекопитающих классически разделён на два этапа: медленный сон (лёгкий, характеризующийся не быстрым движением глаз) и быстрый (парадоксальный, глубокий) сон, характеризующийся быстрым движением глаз. Основные схемы мозга для этих двух фаз были определены, однако, точные механизмы, лежащие в их основе, такие, как начало, содержание и прекращение сна — остаются неизвестными.

Учёные определили новую схему нейронной связи между двумя областями мозга, называемыми таламус и гипоталамус, которые задействованы с ЭЭГ (электроэнцефалограммой) ритмов во время сна. Активация этой схемы сигнализирует о прекращении лёгкого сна. Используя современную технологию под названием оптогенетика, исследователи сделали нейроны из гипоталамуса контролируемыми по шкале времени световых импульсов и показали, что их переходная активация во время лёгкого сна обуславливается быстрыми пробуждениями, в то время как их хроническая активация поддерживает длительное бодрствование. В противоположность этому, оптогенетическое «молчание» этой схемы стабилизирует лёгкий сон и увеличивает свою интенсивность. Таким образом, гиперактивность связи таламуса и гипоталамуса может вызвать бессонницу, в то время как замедленность их связи может быть ответственной за гиперсомнию (избыточная продолжительность сна), что делает данные процессы новой терапевтической мишенью против нарушений сна.

Пробуждение от наркоза и бессознательного состояния.

Интересно, что активирование этой схемы воздействует настолько сильно, что происходит быстрое пробуждение от наркоза и восстановления сознания. «Это захватывающее открытие, поскольку терапевтические подходы для лечения при вегетативных или минимально сознательном состояниях весьма ограничены», говорит Адамантидис. «Неизбирательная мозговая электрическая стимуляция была использована с некоторым успехом, однако основные механизмы мозга пока ещё остаются неясными».

В этом исследовании Адамантидис и его коллеги приблизились к пониманию процесса восстановления сознания мозга и лечения нарушений сна.

Источник: Science Daily