Обычно структура сна человека состоит из чередующихся фаз быстрого и медленного сна, отличающихся по продолжительности. Исследователи из Швейцарии выяснили, какая область мозга отвечает за формирование этой структуры и может быть использована для ее контроля.
Сон играет важную роль в поддержании здоровья. Недостаток сна, его избыток или плохое качество могут появляться как физические (например, сахарный диабет второго типа), так и психические (депрессия, тревожное расстройство) заболевания. При этом достаточно спать, по данным недавних исследований, удается только 15% всех людей в мире.
Швейцарские нейробиологи из Лозаннского университета провели эксперимент с участием мышей и выяснили, что переходы между фазами быстрого и медленного сна контролируются голубым пятном ( locus coeruleus) — область ствола мозга, имеющая голубоватый оттенок, ранее известная как центр синтеза норадреналина и играющая ключевую роль в регулировании способности адаптироваться к сложным условиям в состоянии бодрствования. Результаты исследования появились в научном журнале Nature Neuroscience.
Исследователи намеренно стимулировали нейронные цепи в голубом пятне мозга у мышей и изучили последствия этого воздействия на их организм. В результате выяснилось, что снижение активности в этой области мозга является ключевым фактором, определяющим переключение между фазами медленного и быстрого сна.
«Авторы исследования отметили, что как периоды повышенной, так и пониженной активности голубого пятна оказывают значительное влияние на структуру сна. По их словам, данный фактор представляет собой новый структурный элемент, выполняющий роль, схожую с часовым механизмом.
Активация голубого ядра вызывала увеличение поступления норадреналина в мозг мыши, что делало некоторые его области более восприимчивыми к возбуждению, однако пробуждения организма не происходило. Специалисты подчеркивают, что это новый, ранее не описанный тип возбуждения, который усиливает состояние бдительности во время сна и позволяет в критической ситуации быстро проснуться. По мнению исследователей, в такой ситуации «мозг находится в полусонном состоянии на подкорковом уровне, а на уровне коры — в состоянии сна».
Стресс, переживаемый мышами в период бодрствования, оказывал негативное влияние на их сон. У них наблюдалось увеличение активности в области голубого пятна, задержка начала фазы быстрого сна и более частое возникновение пробуждений. По мнению исследователей, полученные данные могут быть использованы для создания инновационных подходов к лечению бессонницы.
«Авторы исследования отметили, что их открытия способны прояснить природу нарушений сна, которые часто сопутствуют психическим расстройствам, в частности тревожным состояниям. Кроме того, они указывают на потенциал для разработки инновационных терапевтических подходов, например, применение активности голубого пятна в качестве показателя для наблюдения и, возможно, регулирования фаз сна.