Однообразная лекция, скучная телепередача или другое монотонное действие, когда не происходит абсолютно ничего интересного, способны нагнать нас дремоту. Здесь действует собственный механизм регуляции, который работает независимо от обычного ритма сна, сообщает команда исследователей из Японии и Китая в «Nature Communications».
Две системы контролируют нормальный ночной сон, дающий нам отдых, поясняют ученые, возглавляемые Йо Оиши (Yo Oishi) из Университета в Цубаке (Япония). Во-первых, тело и ум требуют восстановления. Это вызывает усталость, и нас клонит в сон. Во-вторых, время наступления сна регулируют внутренние биологические часы. «Однако на сон и бодрствование также влияют когнитивные (познавательные) и эмоциональные факторы», - полагают Оиши и его коллеги. Но до сих пор было мало известно, как они регулируются.
Команда Оиши занялась исследованием присутствующего в организме аденозина, который, как известно, блокирует выработку стимулирующих нейромедиаторов, таких как допамин, снижая тем самым кровяное давление. Аденозин присоединяется к определенным рецепторам, которые особенно часто встречаются в центре вознаграждения - прилежащем ядре (Nucleus accumbens). Эта часть мозга становится активной, когда мы получаем или ожидаем награду и побуждает нас к тому или иному действию.
Но система вознаграждения также может вести себя иначе: возбуждение некоторых нервных клеток в прилежащем ядре заставляет заскучавших подопытных животных дремать. Ученые продемонстрировали это, вводя генетически измененным самцам мышей ряд веществ и используя для манипулирования нейронной активностью оптогенетику, объединяющую генную инженерию, оптику и физиологию. Тем самым они погружали животных в сон. Не дать им задремать могли лишь самки мышей и шоколад, хотя при нормальном восстанавливающем сне такого возбуждающиего эффекта они не оказывали.
С помощью ЭЭГ ученые следили, чтобы мозговая активность экспериментального сна не отличалась от той, которая проявлялась, когда животные просто дремали. Например, в образцах волн мозга должно было присутствовать столько же веретен сна. Однако продолжительность глубокого сна увеличивалась на три часа.
Усыпляющее средство активирует определенные нейроны в прилежащем ядре, которые, в свою очередь, подавляют активирующую сеть в передней части мозга, объясняют авторы. Это в конечном итоге приводит к возбуждению нейронов, стимулирующих сон. Кофеин же, блокируя аденозин у рецепторов, пробуждает мышей.
Однако описанная нейронная сеть не работает, когда человек устает и ему нужен нормальный сон, так как за него отвечают в мозге совершенно другие механизмы.
