Нейрофизиологи обнаружили в мозге человека и других млекопитающих особую группу нейронов, которая управляет тем, в какой фазе сна находится человек, и помогает нам переключаться между быстрым и медленным сном, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
Существуют два типа сна — быстрый и медленный сон, которые постоянно чередуются друг с другом. При засыпании наступает фаза медленного сна, в ходе которой организм постепенно «отключается» и восстанавливает силы. Во время быстрого сна тело переключается в «рабочий режим», но при этом все мускулы «отключаются» ради безопасности, и человек становится абсолютно неподвижным. Эта фаза характеризуется быстрым и хаотичным движением глаз и считается, что именно в это время люди видят самые яркие сновидения.
Группа японских биологов под руководством Сигейоси Итохара (Shigeyoshi Itohara) из Института мозга RIKEN раскрыла секрет того, как мозг управляет чередованием этих фаз и как он выходит из режима «глубокой спячки», наблюдая за ростом нейронов в эмбрионах мышей и за их активностью в голове грызунов во взрослой жизни.
Внимание Итохары и его коллег привлекали клетки из так называемого моста, особой структуры, соединяющий головной и спинной мозг и управляющей многими «низкоуровневыми» функциями нервной системы, в том числе, как считали авторы статьи, и сном.
Наблюдая за формированием этой части мозга в зародыше, ученые заметили нечто необычное — часть клеток моста, которые ученые подозревали в контроле над сном, на самом деле возникали не внутри него, а в другой части мозга — в так называемой ромбической губе. Это было достаточно неожиданным открытием для ученых, так как нейроны в губе отвечают не за сон, а за пробуждение и бодрствование.
Открыв этот необычный феномен, группа Итохары решила проверить, что делают эти клетки. Для этого ученые модицифировали ДНК в этих нейронах моста таким образом, что их можно было принудительно включать и отключать, используя особое синтетическое вещество — клозапин-N-оксид.
Когда биологи включили их, они осознали, что им удалось найти «центр сна» — включение этих клеток заставляло организм мыши переключиться в режим медленного сна. Соответственно, их форсированное включение, посредством активации соседних с ними клеток моста, приводило к обратному — тело мыши возвращалось в глубокий сон.
Сейчас ученые экспериментируют с этими клетками, пытаясь понять, как их можно включить при помощи медикаментов, и то, как они возникли. Ответы на эти вопросы, как надеются Итохара и его коллеги, поможет нам найти способы борьбы с нарушениями сна и понять, почему млекопитающие и птицы приобрели способность видеть сны.
Автор публикации
