Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Почему мы засыпаем и просыпаемся

06.12.2013 Наука и жизнь

Нейроны, каковые конкретно дают сигнал заснуть либо проснуться, слушаются нейромедиатора какое количество – большой уровень дофамина в мозге подавляет всякие сонные сигналы.

биологические часы и Сон связаны между собой весьма тесно, так что легко спутать одно с другим. Но сон – только одно из проявлений циркадного (другими словами дневного) ритма: при ночи и смене дня у нас изменяется гормональный фон, изменяется активность генов, и, среди другого, мы ощущаем сонливость либо, напротив, просыпаемся.

Дабы заснуть и проснуться, организму нужна команда особых сонных нейронов. (Фото C.J. Burton / Corbis.)

Считается, что бодрствования и суточное чередование сна связано с гормоном мелатонином: в зависимости от времени дней его концентрация или возрастает (к вечеру), или падает (к утру), и мы за этими колебаниями засыпаем и просыпаемся.

Одновременно с этим как мы знаем, что увеличение уровня мелатонина не обязательно приводит к сну, скорее, он оказывает помощь сну наступить, трудясь как успокоительное и подавляя отечественную реакцию на окружающие стимулы.Почему мы засыпаем и просыпаемся Иначе, человек так как может заснуть и днём, в то время, когда по биологическим часам дремать не надеется.

Не смотря на то, что на данный момент уже большое количество известно о том, как ведёт себя мозг на протяжении сна и с каких нейронных цепочек начинает распространяться сонный сигнал, регуляция цикла сон–бодрствование до сих пор не ясна: образно говоря, кто конкретно «дёргает за рубильник»?

Считается, что не считая совокупности дневного ритма, у нас имеется ещё так называемый сонный гомеостат. Под гомеостатом знают самоорганизующуюся совокупность, моделирующую свойство живых организмов поддерживать кое-какие величины (к примеру, температуры тела) в физиологически допустимых границах.

Многим знакомо слово «гомеостаз» – саморегуляция, назначение которой в том, дабы некие параметры оставались постоянными; так вот, гомеостат – это яркий исполнитель гомеостаза. Гомеостат возможно сделать в виде электромагнитной цепи, но в живых организмах он, ясно, собран из нейронов, гормонов, других молекулярных сигналов и т. д.

Сущность сонного гомеостата в том, дабы отслеживать какой-то бодрствования и показатель сна: когда показатель дойдёт до определённого порога, «устройство» сработает, и индивидуум заснёт. Во сне упомянутый показатель возвратится на исходную позицию, и «устройство» сработает на пробуждение.

Сонным гомеостатом в мозге трудятся особенные нейроны, каковые имеется у большинства животных и вполне возможно имеется и у человека. В опытах на мухах дрозофилах удалось узнать, что в случае если эти нейроны простимулировать, то насекомые впадают в сон, и на протяжении сна нейроны гомеостата остаются активными. На протяжении бодрствования те же нейроны «молчат», и в случае если искусственно сделать их нечувствительными к каким-либо раздражителями, у дрозофил начнётся бессонница.

Новые опыты, совершённые Геро Мизенбоком (Gero Miesenbock) и его сотрудниками из Оксфорда, дополняют картину работы нейронов, включающих и выключающих сон. Посредством оптогенетических способов (Мизенбок, кстати, есть одним из соавторов известнейшей сейчас оптогенетики) они установили, что сонный гомеостат подчиняется дофаминовому контролю: в случае если простимулировать в мозге дрозофилы нейроны, выделяющие дофамин, то сонная совокупность будет пребывать в бодрствующем состоянии – её нейроны будут неактивны. В случае если же уровень дофамина упадёт, сонные нейроны включатся и муха заснёт; разумеется, сон длится, пока они трудятся.

На клеточно-молекулярном уровне тут происходит следующее: по дофаминовому сигналу в мембрану клеток встраиваются особые белки, образующие дополнительный ионный канал, через что начинают «протекать» ионы, сглаживая собственную концентрацию по обе стороны мембраны.

В нейронной мембране имеется другие ионные каналы, каковые, деятельно перекачивая ионы вовнутрь и извне клетки, именно создают разность потенциалов, тем самым делая нейрон активным. Но с возникновением нового канала их упрочнения сводятся на нет – то, что происходит, возможно в каком-то смысле сравнить с маленьким замыканием в электросети, по окончании которого устройство перестаёт трудиться. Всецело данные исследований размещены в Nature.

У сонного тумблера имеется лишь два положения, «вкл.» и «выкл.», что ясно – и дрозофилы, и мы может или дремать, или не дремать, а промежуточное состояние засыпания, дрёмы неимеетвозможности длиться хоть какое количество-нибудь продолжительно. (Не смотря на то, что, разумеется, совокупность сонного гомеостата обязана трудиться в сотрудничестве с другими контролёрами сна, например, с теми же циркадными ритмами.)

То, что сонные нейроны слушаются дофаминовых сигналов, оказывает помощь осознать, из-за чего многие психостимуляторы, как разрешённые, так и нелегальные, наподобие кокаина, прогоняют сон – они просто очень сильно повышают уровень этого нейромедиатора в мозге. Но, в случае если отвлечься от стимуляторов, то перед нами появляется следующий вопрос: как в норме происходит переключение сонных нейронов? На какой параметр реагируют гомеостатные нейроны, перед тем как заснуть либо проснуться?

Разумеется, дофамин тут помогает лишь «посланником», а в качестве главного сигнала возможно либо свет, либо громкий звук (либо отсутствие того и другого), либо же неспециализированная усталость, каковые каким-то образом преобразовываются в понятную для сонных нейронов команду.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

L’ONE feat Monatik \


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , , ,