Группа исследователей из Университета Нагоя в Японии обнаружила новый нервный путь, связывающий циркадные часы, стресс и бодрствование у млекопитающих. Команда определила нейрон, названный нейроном фактора высвобождения кортикотропина (CRF), который становится чрезмерно активным, когда млекопитающее находится в состоянии стресса, что может вызвать бессонницу и другие нарушения сна. Их результаты были недавно опубликованы в журнале Science Advances.

Живые организмы демонстрируют 24-часовое колебание, называемое циркадным ритмом. У млекопитающих центральные циркадные часы, расположенные в нейронах супрахиазматического ядра (SCN) мозга, регулируют цикл сна и бодрствования. Однако в случае возникновения опасных для жизни ситуаций сигнал циркадного ритма отключается, чтобы животное не спало, чтобы оно могло убежать от опасности, даже когда обычно пора спать. Хотя временное отключение цикла сна-бодрствования необходимо для выживания, чрезмерный или продолжительный стресс, вызванный такими опасностями, может вызвать бессонницу и другие нарушения сна.

Хорошо известно, что циркадные часы и стресс влияют на сон, но было неясно, какой нервный путь имеет решающее значение для циркадной регуляции сна и бодрствования ».

Д-р. Дайсуке Оно, Научно-исследовательский институт медицины окружающей среды, Нагойский университет

Чтобы определить путь, исследовательская группа Университета Нагоя под руководством профессора Акихиро Яманака и доктора Оно в сотрудничестве с Такаши Сугияма из Olympus Corporation в Японии провела исследование с использованием мышей.

Исследователи сосредоточили свое внимание на нейронах CRF, которые, как известно, играют роль в реакции на стресс, которые расположены в паравентрикулярном ядре гипоталамуса. Они исследовали, как будет влиять сон и бодрствование у мышей при активации нейронов CRF. Результаты показали, что активированные нейроны CRF не давали животным заснуть и заставляли их энергично двигаться, указывая на то, что их бодрствование усиливалось. Исследователи также заметили, что нейроны CRF оставались активными, когда мыши бодрствовали, и что когда активность нейронов подавлялась, бодрствование и двигательная активность животных снижались.

Дальнейшие исследования также показали, что ингибирующие нейроны в SCN, называемые ГАМКергическими нейронами, играют значительную роль в регулировании активности нейронов CRF, и что активация нейронов CRF стимулирует нейроны орексина в боковом гипоталамусе, что приводит к стимулированию бодрствования.

Таким образом, ученые пришли к выводу, что ГАМКергические нейроны в SCN контролируют активность нейронов CRF, которая в конечном итоге регулирует цикл сна и бодрствования. «Мы идентифицировали этот нервный путь у мышей, которые ведут ночной образ жизни. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, как ночная и суточная разница регулируется в мозге», – говорит доктор Оно

.

«В современном обществе нарушения сна являются серьезной проблемой. Мы надеемся, что наши открытия внесут вклад в разработку новых методов лечения бессонницы и других нарушений сна, вызванных стрессом или нарушением циркадного ритма».