Исследователи из Оксфордского университета открыли новую цель для исследований сна в головном мозге млекопитающих – кору головного мозга. Статья была опубликована сегодня в журнале Nature Neuroscience.
Кора головного мозга составляет около 80% объема мозга и отвечает за многие сложные явления, включая восприятие, мышление, язык, внимание и память. В то время как активность в коре обычно используется в исследованиях сна для записи паттернов сна / бодрствования, последнее исследование из Оксфорда показало, что процессы в самой коре головного мозга могут фактически нести ответственность за контроль сна, например, как долго и как долго спать. спать.
В ходе исследования отслеживалась активность мозга лабораторных мышей, мозг которых имеет фундаментальное сходство с человеческим мозгом с точки зрения анатомии и механизмов сна. Нейроны в двух областях коры головного мозга – неокортикальном слое 5 и части гиппокампа – «замолчали» в мозгу мышей. Когда нейроны в этих областях мозга были деактивированы, лабораторные мыши внезапно не спали, по крайней мере, на три часа дольше каждый день. Для сравнения: в среднем мышь живет примерно два года, что означает, что они получили три полных месяца «бодрствования» за свою продолжительность жизни. С человеческой точки зрения это будет примерно 10 лет.
Хотя мыши бодрствовали дольше, их потребность в глубоком сне не изменилась. Обычно, когда мыши (и люди) бодрствуют дольше обычного и устают сильнее, мы спим более глубоко, чтобы компенсировать это. Это исследование на лабораторных мышах показало, что они не спали глубже, чем обычно. На их биологические часы не повлияли лишние часы бодрствования в их дни.
Доктор. Лукас Кроне из факультета физиологии, анатомии и генетики Оксфордского университета, ведущий автор исследования, сказал:, "Наше открытие, что кора головного мозга является частью системы, регулирующей сон, открывает новые перспективы для медицины сна. Возможно, можно будет использовать уже разработанные методы неинвазивной стимуляции мозга для изменения активности коры головного мозга и, таким образом, умеренного сна в терапевтических целях, например, для лечения нарушений сна."
Профессор Владислав Вязовский, заведующий лабораторией сна, мозга и поведения кафедры физиологии, анатомии и генетики, член Института нейробиологии сна и циркадных заболеваний (SCNi), соавтор статьи, сказал, "Кора – очень сложная структура, как анатомически, так и функционально, поэтому ее трудно изучать; и поэтому мы думаем, что его роль в контроле сна ранее игнорировалась. Влияние коркового молчания на сон предлагает новый и свежий взгляд на механизмы контроля сна и имеет большой потенциал для трансформации области нейробиологии сна."
Профессор Золтан Мольнар, руководитель лаборатории развития и эволюции коры головного мозга кафедры физиологии, анатомии и генетики и соавтор-корреспондент статьи, сказал:, "Много усилий и средств за последние десятилетия было потрачено на выяснение роли подкорковых структур в регуляции сна, и кора головного мозга не была в центре внимания. Когда мы впервые провели наше исследование «молчания» на разных проекционных нейронах коры, я ожидал такого фенотипа от другой нейрональной популяции, а не от слоя 5 и гиппокампа. Для меня открытие его влияния на сон мышей стало большим сюрпризом."
Хотя это исследование является важным первым шагом, необходимо проделать еще большую работу. "Мы надеемся, что многие другие исследовательские группы теперь будут изучать, как именно кора головного мозга влияет на регуляцию сна," сказал доктор. Крона. "Междисциплинарный подход поможет нам полностью понять клеточные механизмы и нейронные цепи, посредством которых кора головного мозга регулирует сон."