Mózg jest wyposażony w specjalne "uśpione" neurony

Naukowcy odkryli w mózgu specjalne komórki pełniące dyżur, które odpowiadają za głębokość i czas trwania snu.

Aktywność elektryczna komórek mózgowych jest określana w formie specyficznych rytmów (α, β, γ itd.). Rytmy te różnią się częstotliwością, amplitudą i kombinacjami w zależności od wyznaczonych celów. Na przykład, gdy człowiek śpi, rytm mózgu zwalnia.

Naukowcy z University of California odkryli nowe neurony, które pozwalają mózgowi na utrzymanie zahamowania snu. W zasadzie nie są to zupełnie nowe komórki, ale już znane astrocyty – struktury glejowe układu nerwowego, których w mózgu jest całkiem sporo – aż do 30% wszystkich komórek. Jednak do tej pory uważano, że ich główną funkcją jest odżywianie neuronów, wspieranie ich. Teraz naukowcy udowodnili, że astrocyty są bezpośrednio zaangażowane w aktywność elektryczną neuronów. W szczególności zapewniają wsparcie w mózgu dla określonych oscylacji elektrycznych, bez których wyższe funkcje poznawcze są niemożliwe. Ponadto komórki te wspierają również oscylacje elektryczne odpowiedzialne za sen.

Eksperci przeprowadzili eksperymenty na gryzoniach. Astrocyty myszy zostały przekształcone w taki sposób, aby można je było stymulować, gdy zachodziła taka potrzeba. Gdy gryzoń zasnął, naukowcy stymulowali aktywność astrocytów, co prowadziło do większego hamowania wolnych oscylacji. Dzięki temu sen myszy stał się dłuższy i głębszy.

Ponadto stwierdzono, że komórki są w stanie regulować czas trwania i głębokość snu na różne sposoby. Astrocyty są wyposażone w dwa warianty receptorów. Podczas stymulacji pierwszego wariantu mózg będzie spał przez długi czas, ale głębokość snu się nie zmieni. Podczas stymulacji drugiego wariantu sen stanie się głębszy, ale nie będzie dłuższy. Efekt ten wynika z połączenia wszystkich astrocytów w jeden rozległy system: oddziałując na komórki z jednego końca systemu, można zauważyć zmiany z drugiego końca. Jest prawdopodobne, że to odkrycie ostatecznie pozwoli na opracowanie niektórych leków do leczenia różnych zaburzeń snu. Nie jest tajemnicą, że zaburzenia snu bezpośrednio wpływają również na jakość pamięci i uczenia się, apetyt i funkcjonowanie układu nerwowego oraz stan psycho-emocjonalny człowieka. Dlatego temat ten jest bardzo ważny dla lekarzy wielu specjalności.

Ale byłoby błędem sądzić, że tylko astrocyty odpowiadają za jakość snu. W tym procesie bierze udział cały mechanizm neuronalny, wraz z hormonalnymi neuroprzekaźnikami regulującymi rytmy dobowe.

Zanim naukowcy przejdą do dalszych badań, będą musieli ustalić, czy wyniki można odnieść do ludzi, ponieważ eksperyment przeprowadzono na gryzoniach.

Oryginalne źródło informacji: Elifesciences