Нейроны продолговатого мозга переключают фазы сна

Смена фаз сна с медленной на стремительную происходит по сигналу группы клетокпродолговатого мозга.

Мы знаем, что по электрической активности мозга сон возможно поделить на две громадные фазы: медленноволновую (либо легко медленный сон) и быстроволновую (либо стремительный сон). Медленная фаза делится ещё на пара стадий. За ночь медленный и быстрый сонпара раз сменяют друг друга, что возможно подметить не только по электрическим ритмам, но и по некоторым внешним показателям.

К примеру, на протяжении быстроволновой фазы возможно подметить перемещения глаз (откуда и второе её наименование – REM-сон, от «rapid eye movement», т. е. «стремительные перемещение глаз»). Считается, что именно на протяжении REM-фазы к нам приходят сновидения, не смотря на то, что на данный момент говорят, что их возможно видеть и в медленном сне.

Не обращая внимания на всю отличие между нами, сон у нас и у мышей проходит одинаковые стадии. (Фото Eddy Van 3000 / Flick.com.) Оптогенетическое (посредством светового импульса в нейроны продолговатого мозга) переключение фаз сна у мыши с медленной (NREM) на стремительную (REM). (Иллюстрация Franz Weber / UC Berkeley.)‹ ›

Как происходит переключение между одной фазой и второй? Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли информируют, что им удалось отыскать нейронный тумблер периодов сна, находящийся в продолговатом мозге (отдел головного мозга, граничащий со спинным). Тут находятся центры независимой регуляции многих физиологических процессов и бессознательных поведенческих реакций.

То, что продолговатый мозг участвует в регуляции сна, нейробиологи знали и до этого, но раньше полагали, что он отвечает лишь за «сонное» расслабление скелетных мышц. Пробуя больше определить о его функциях, Франц Вебер (Franz Weber) и его сотрудники применяли способы оптогенетики.

 Оптогенетику мы сейчас упоминаем столь довольно часто, что читатели, предположительно, уже давно выучили, что она из себя воображает. Однако, напомним ещё раз: сущность её в том, что нейрон снабжается фоточувствительным мембранным белком, что под действием света открывает в мембране ионные каналы; перераспределение ионов между внутренней и внешней стороной мембраны генерирует нервный импульс.

Свет возможно «совершить» в мозг посредством оптоволоконного световода, что до гена фоточувствительного белка, то тут на помощь приходят генноинженерные ухищрения. Оптогенетика разрешает избирательно руководить чётко выделенными группами нейронов, что, очевидно, даёт нам массу информации о работе отдельных нервных целых и цепей участков мозга.

На этот раз целью нейробиологов были ГАМКэргические нейроны продолговатого мозга, другими словами те, каковые применяют для передачи сигнала в межнейронных соединениях нейромедиатор гамма-аминомасляную кислоту. В статье в Nature авторы информируют, как стимуляция определённых цепочек ГАМК-нейронов действовала на дремлющих и бодрствующих мышей. В случае если мышь не дремала, повышенная активность клеток заставляла её больше имеется, но никакой сонливости она не испытывала.

Кроме этого было увидено, что в отсутствии всякой стимуляции интенсивность сигналов в тех же нервных цепочках увеличивалась на протяжении еды и при груминге, другими словами в то время, когда мышь чистила шерсть и по большому счету заботилась за собой.

В случае если же нейроны стимулировали на протяжении сна, то спустя практически пара секунд у животных начинался REM-сон. Подавление активности ГАМК-нейронов уменьшало продолжительность стремительного сна либо же заставляло его вовсе провалиться сквозь землю. Не будет громадным преувеличением заявить, что эти нейроны играют роль тумблера фаз сна. (Их возможно было бы назвать «повелителями сновидений», если бы у нас была безотносительная уверенность, что сны приходят в нам – и к мышам – лишь на протяжении стремительной фазы.) Фазовые ГАМК-эргические нейроны тянутся из продолговатого мозга в разные области гипоталамуса и ствола мозга, каковые кроме этого участвуют в регуляции сна; разумеется, клеткам-тумблерам необходимо оповещать собственных «сотрудников», кроме этого несущих ответственность за сон, о том, что пора наступать REM-фазе.

Само собой разумеется, тут сходу появляется большое количество вопросов. К примеру, как происходит при таких условиях переход от стремительного сна опять к медленному – посредством тех же клеток или других? Как они трудятся сами по себе, без стимуляции, как определяют время, в то время, когда пора перевести фазы?

Наконец, как всё это трудится у человека (у нас таковой механизм, разумеется, существует, коль не так долго осталось ждать у нас также имеется чередование фаз сна). Словом, авторам открытия имеется над чем трудиться. Что до медицинского значения работы, то как мы знаем, что странности в REM-фазе сопровождают множество психоневрологических расстройств, и нельзя исключать, что, влияя на фазопереключающие нейронные кластеры, возможно будет облегчать симптомы некоторых болезней.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

• Гениальный провидец
• Люди делают животных умнее

Природа сна — Владимир Ковальзон

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Нейрон размером с мозг

  Отростки нейронов подкорковой ограды попадают в самые далекие отделы мозга. Чтобы выяснить, как трудится мозг, мы должны знать, как выглядят его…

• Мозг сам управляет производством новых нейронов

  Стволовые клетки во взрослом мозге находятся в подчинении у особых нейронов, каковые смогут ускорять либо замедлять появление новых нервных клеток. О…

• Зачем мозгу новые нейроны

  Новые нервные клетки, направляющиеся в обонятельную луковицу, необходимы для поддержания упорядоченной структуры нервных цепочек. Уже давно не новость,…

• Служебные клетки мозга помогают нейронам держать форму

  Глиальные клетки оказывают помощь формироваться чувствительным окончаниям нейронов, тем самым воздействуя на их функции В состав нервной совокупности…