Фото: Оптогенетический инструмент «Channelrhodopsin2» экспрессирует нейроны CRF в паравентрикулярном ядре гипоталамуса мышей | Дайсуке Оно
Группа исследователей из Университета Нагоя в Японии обнаружила новый нервный путь, который связывает циркадные часы, стресс и бодрствование у млекопитающих. Команда определила нейрон, называемый нейроном кортикотропин-рилизинг-фактора (CRF), который становится чрезмерно активным, когда млекопитающее находится в состоянии стресса, что может вызвать бессонницу и другие нарушения сна.
Живые организмы демонстрируют 24-часовое колебание, называемое циркадным ритмом. У млекопитающих центральные циркадные часы, расположенные в нейронах супрахиазматического ядра (SCN) мозга, регулируют цикл сна и бодрствования. Однако в случае возникновения опасных для жизни ситуаций сигнал циркадного ритма отключается, чтобы животное не спало и могло убежать от опасности, даже когда обычно пора спать. Хотя временное отключение цикла сна и бодрствования необходимо для выживания, чрезмерный или продолжительный стресс, вызванный такими опасностями, может вызвать бессонницу и другие нарушения сна.
«Хорошо известно, что циркадные часы и стресс влияют на сон, но было неясно, какой нервный путь имеет решающее значение для циркадной регуляции сна и бодрствования», — говорит доктор Дайсуке Оно из Исследовательского института экологической медицины в Нагойский университет. Чтобы определить этот путь, исследовательская группа провела исследование с использованием мышей.
Исследователи сосредоточились на нейронах CRF, которые, как известно, играют роль в реакции на стресс, которые расположены в паравентрикулярном ядре гипоталамуса. Они исследовали, как на сон и бодрствование у мышей повлияет активация нейронов CRF. Результаты показали, что активированные нейроны CRF не давали животным заснуть и заставляли их энергично двигаться, указывая на то, что их бодрствование усиливалось. Исследователи также заметили, что нейроны CRF оставались активными, когда мыши бодрствовали, и что, когда активность нейронов подавлялась, бодрствование и двигательная активность животных снижались.
Дальнейшие исследования также показали, что ингибирующие нейроны в SCN, называемые ГАМКергическими нейронами, играют важную роль в регулировании активности нейронов CRF, и что активация нейронов CRF стимулирует нейроны орексина в боковом гипоталамусе, что приводит к усилению бодрствования.
Таким образом, команда пришла к выводу, что ГАМКергические нейроны в SCN контролируют активность нейронов CRF, которая в конечном итоге регулирует цикл сна-бодрствования.
«Мы идентифицировали этот нервный путь у мышей, ведущих ночной образ жизни. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, как регулируются ночные и суточные различия в мозге», — говорит доктор Оно. «В современном обществе нарушения сна — серьезная проблема. Мы надеемся, что наши открытия внесут вклад в разработку новых методов лечения бессонницы и других нарушений сна, вызванных стрессом или нарушением циркадного ритма».
Источник: SciTechDaily
Перевод: Айнур Искакова
