Каков механизм регуляции нашего сна?

Каков механизм регуляции нашего сна?Согласно статистическим данным Национального фонда сна (National Sleep Foundation), США, около 50–70 млн американцев имеют те или иные проблемы со сном. И как известно, зачастую для регуляции циркадных ритмов используется мелатонин в виде биологически активной добавки, способной устранять нарушения связанные с циклом сон-бодрствование. И несмотря на опыт применения мелатонина, его эффект и механизм физиологического действия до конца не изучен.
В новом исследовании ученые Университета Школы медицины, США, представили данные, уточняющие механизм ингибирования нейронов головного мозга, что препятствует засыпанию и поддерживает бодрствование организма. Согласно полученным результатам сделаны выводы о том, что это может стать основой для новых подходов в терапии бессонницы.

В моделированном состоянии инсомнии у лабораторных мышей выявлено, что уровни мелатонина в нейронах последовательно нарастают по мере наступления темного времени суток на фоне активного бодрствования животных. Такие биохимические изменения приводят к смещению баланса суточного циркадного ритма в сторону сна, редуцируя бодрствование, что обусловлено подавлением специфических нейронов, стимулирующих механизмы пробуждения.
Также установлено, что блокирование рецепторов мелатонина в мозге в период, связанный у животных с засыпанием, значительно пролонгирует бодрствование.

В экспериментах выделен рецептор MT1. Роль этого рецептора обозначена в качестве механизма, определяющего возможность ингибирования мелатонином специфических нейронов перифорникальных латеральных зон гипоталамуса, участвующих в синтезе орексина и регулирующих пробуждение.
Авторы отметили, что новое понимание патофизиологии данного процесса может способствовать разработке эффективной терапии, нацеленной исключительно на рецепторы MT1. Поэтому, несмотря на то что препараты мелатонина длительное время применялись в лечении при инсомнии, результаты нового исследования, вероятно, смогут позволить в будущем минимизировать риск развития побочных эффектов, точечно фокусируясь на изменении функций рецептора MT1.

Таким образом, исследователи пришли к главному выводу, в котором обосновали новый взгляд на регуляцию циркадного ритма сна. В частности, было выдвинуто предположение о том, что мелатонин может оказывать влияние на рецепторы MT1 в процессе ингибирования нейронов перифорникальных латеральных зон гипоталамуса, синтезирующих орексин, и стимуляции фазы сна в цикле сон–бодрствование.

- Sharma R., Sahota P., Thakkar M.M. (2018) Melatonin promotes sleep in mice by inhibiting orexin neurons in the perifornical lateral hypothalamus. J. Pineal Res., Apr. 14 [Epub. ahead of print].
- University of Missouri-Columbia (2018) New findings explain how melatonin promotes sleep: Discovery may lead to new therapy for insomnia. ScienceDaily, May 15.