Як мозок вирішує при сну і коли прокидати

Як мозок вирішить, коли спати і коли прокидати і робити наші щоденні завдання? Хто такий таємничий годинниковик, який перетворює наші внутрішні годинники в різні держави щодня?

Нарешті, ці питання були відповіли. Вчені в Університеті Мариландської школи медицини (UM SOM) визначили, як працює ключовий шлях для переходу фази між соном і пробудливістю. Здавалося б, відіграти основну роль у регулюванні «свербіж». Дослідження, опубліковане в Nature Communications, є першим, щоб пояснити цей процес в такій деталі біофізики.

Відкриття може пізніше привести до (і призведе до) більш ефективних методів лікування безсоння і впливу реактивного лагу.





Сонце і пробудливість є основними двома державами, в яких людина по черзі залишається все життя. Але мільйони людей мають неприємні труднощі, що переходять між ними - вони важко впадуть дупа або сон вночі, не прокинувшись, а потім знайти його дуже важко залишити під час дня. Незважаючи на багаторічні дослідження, як працюють ці переходи, внутрішні механізми ритму циркадського ритму залишаються значною таємницею нейронауковцям. Але останнім часом дослідження виникало, що остаточно змінити ситуацію.

Андрій Мередіт, асистент кафедри фізіології UM SOMsuprachiasmatic нуклеї гіпоталамусй Ця область виступає в якості внутрішнього годинника, який визначає, коли нам потрібно спати, як довго тіло потрібно спати, і коли час прокидати. У супрачичному ядрі експерти аббревіатно називають СН, дослідник зосередився на іонних каналах, які проводять електричний струм, передаваючи інформацію з одного нейрона до іншого. Таким чином, група структур, відомих як BK каналів (Великі К-канали, роду білків каналів калію), які були найбільш активні в CCN.

Д-р Мередіт провів дослідження з мишей, розклад якого повністю навпроти того, що людини – вони сплять протягом дня і залишають на ніч. Вона виявила, що телеканали BK були активні під час прокидності, що для мишей відбувався під час нічного дня, вони не працювали.

Дослідницька команда вивчала як нормальний, так і генетично модифікований мишей, щоб активність своїх каналів BK не була пригнічена. Вчені потім записали його через електроди, розміщені в нейронах СН. У мозку генетично модифікованої групи тварин, де канали не були інактивовані, було нижчий рівень нейронної активності, а це пов'язано з тривалою прокидністю дня. І для мишей, як ви пам'ятаєте, це незвичайне.

Нові результати в деяких випадках дивуються з декількох причин. Дослідники не знали, що Будь-який фізіологічний процес в організмі, який спирається на інактивацію BK каналів можна сприймати як специфічний механізм.й Вчені дізналися, як працюють ці канали, але вони не розуміли, як нейрони використовують цей механізм для регулювання кодування інформації в мозку. Цей процес визначає ритм циркадії.

р.



Пригнічується сон мишей протягом дня, а каналі BK. Інактивація робочого дня визначає високу активність нейронів СНР, що викликає мишей, щоб закохатися. Вночі телеканали BK стають активними, що викликає струм іонів калію (K+), що зменшує нервову активність. Це, в свою чергу, викликає мишей прокидати і запускати в колеса. Цей зв'язок між нейронною активністю та циклами сну / випікання схожий на це людини, але відбувається зворотне. Схема: Андреа Мередіт.



Раніше BK-канали були відомі як регулятори інших фізіологічних функцій. Вони важливі для активації м'язів і грати важливу роль у контролінгу артеріального тиску, частоти серцевих скорочень і сечового міхура. Функції мозку цих каналів повинні регулювати збудливість нейронів, а також контрольний рух, навчання і пам'ять. Тому, якщо раптом телеканали «Файл», то клінічно це проявляється у вигляді треморів, нападів, розвитку залежності від чогось, а також проблем з навчанням і пам'яттю.

Ми знаємо, що BK канали були ключовими для багатьох функцій. Але зараз ми маємо сильні докази, що вони також особливо регулюють цикл прокидок. Це дуже цікаво!, ноти професора Мередіта.

Трохи раніше вважалося, що зміна «день/добу» значно обумовлена різним механізмом – кількістю іонних каналів, які розташовані на поверхні нейронів СН. Але виявилося, що ця модель занадто спрощує: Основна роль відіграла не кількістю каналів, але тим, що вони активуються і «силент» в певний час доби.й



Цікаво: Здоровий сон: 4 Поради від Astronauts

Іван Пігарєв: «Не відходи, але ліки»



Важливе клінічне значення має відкриття. Професор Мередіт зазначив, що нове розуміння механізму інактивації може потенційно використовуватися при розробці лікарських засобів, призначених для корекції циркадних ритмів. Такий препарат зможе виправити проблеми сну, лікувати синдром зміни часових поясів, сезонний ражний розлад, а також всі інші патології, пов'язані з порушенням ХС.



P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Приєднуйтесь до нас на Facebook, VKontakte, Odnoklassniki

Джерело: ai-news.ru/2016/04/povelitelem_sna_okazalsya_ionnyj_kanal_549330.html