• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14.08.2024, 13:07
Полина Меньшова
2 328

Нейробиологи показали, как мозг компенсирует долгое бодрствование глубиной сна

❋ 5.5

Когда человеку не хватает сна, например после работы всю ночь напролет, он спит глубже и дольше, чем обычно. Это связано с гомеостазом сна — механизмом, который позволяет организму восполнять ресурсы после длительного бодрствования. Японские ученые экспериментально лишили мышей сна и разобрались, что происходит в мозге, когда нужно компенсировать недостаток отдыха.

Кадр из фильма «Назад в будущее»
Кадр из фильма «Назад в будущее» / © Universal Pictures

Сон — важнейший элемент жизни человека, во многом определяющий нормальное функционирование организма. Известно, что во время отдыха мозг перемещает информацию из рабочей памяти в долговременную и проектирует будущий опыт с учетом новых знаний. Недостаточный сон может вызвать множество физических и психических заболеваний, а избыточный — привести к сахарному диабету второго типа даже при низком генетическом риске.

Исследователи из нескольких университетов Японии подробно изучили процессы в мозге, которые обеспечивают так называемый гомеостаз сна — механизм, как бы записывающий историю бодрствования и позволяющий организму поддерживать баланс нагрузки и отдыха. Результаты работы опубликовал журнал Nature Communications.

В эксперименте ученых участвовали мыши-самцы в возрасте от трех до 12 недель, которым не давали спать длительное время, чтобы затем проследить за работой мозга в период «восстановительного» сна. Пища и вода были доступны животным в неограниченном количестве.

Выяснилось, что главную роль в гомеостазе сна играют нейроны, которые выделяют парвальбумин (кальций-связывающий белок). Это главные тормозные нервные клетки мозга. В отличие от возбуждающих нейронов, которые усиливают реакцию нервной системы на внешний сигнал, тормозные ее ослабляют.

Нервные клетки, выделяющие парвальбумин, активируются, когда наступает «восстановительный» сон. Ученые обнаружили, что это происходит в ответ на сонливость и вслед за активацией Ca2+/кальмодулин-зависимой протеинкиназы II (CaMKII) — фермента, который влияет на поведение парвальбумин-экспрессирующих нейронов.

Главную роль в более глубоком и долгом сне после длительного бодрствования играют тормозные нейроны определенного вида / © Kazuhiro Kon et al., Nature Communications
Главную роль в более глубоком и долгом сне после длительного бодрствования играют тормозные нейроны определенного вида / © Kazuhiro Kon et al., Nature Communications

Авторы публикации отметили, что их исследование раскрыло часть молекулярных и нейронных механизмов, обеспечивающих гомеостаз сна — один из плохо изученных предметов науки о сне. Ученые надеются, что полученные результаты помогут разработать новые методы, которые позволят контролировать сонливость.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Журналист, преподаватель НИУ ВШЭ, главный редактор медиа о русском языке «Изборник». Специализируется на популяризации лингвистики, психологии, нейробиологии и медицины.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
16 августа, 19:09
Адель Романова

Астрономы подсчитали, что с поверхности летящего по Солнечной системе межзвездного объекта 3I/ATLAS каждую секунду испаряется около 40 килограммов водяного льда. Такую сильную кометную активность он проявил, будучи в три с половиной раза дальше Земли от Солнца. По мнению ученых, это довольно необычно.

16 августа, 11:58
Александр Березин

Новый подход к быстрому поиску жизни может однозначно обнаруживать ее всего одним инструментом. Он уже есть на борту обоих действующих американских марсоходов. Правда, NASA может не захотеть воспользоваться этой возможностью.

17 августа, 11:56
Любовь С.

Чтобы понять, как именно мозг объединяет разные сенсорные сигналы, ученые проверили реакцию добровольцев на простые визуальные и слуховые стимулы, отслеживая изменения в движении точек на экране и в звуковых сигналах с помощью ЭЭГ. Результаты показали, что за обработку информации ответственны разные процессы, которые «сходятся» в едином механизме в решающий момент.

16 августа, 19:09
Адель Романова

Астрономы подсчитали, что с поверхности летящего по Солнечной системе межзвездного объекта 3I/ATLAS каждую секунду испаряется около 40 килограммов водяного льда. Такую сильную кометную активность он проявил, будучи в три с половиной раза дальше Земли от Солнца. По мнению ученых, это довольно необычно.

12 августа, 11:29
Юлия Трепалина

Влияет ли формат знакомства на качество последующих романтических отношений в паре? Научные данные на этот счет разнятся. Новое исследование по вопросу представила группа психологов из Польши, Австралии и Великобритании. В попытке понять, при каком сценарии удовлетворенность отношениями выше, а любовь крепче — когда двое нашли друг друга в Сети или познакомились в жизни, — ученые опросили свыше 6000 тысяч человек из разных стран.

16 августа, 11:58
Александр Березин

Новый подход к быстрому поиску жизни может однозначно обнаруживать ее всего одним инструментом. Он уже есть на борту обоих действующих американских марсоходов. Правда, NASA может не захотеть воспользоваться этой возможностью.

25 июля, 07:47
Адель Романова

Прибывшая из межзвездного пространства предполагаемая комета 3I/ATLAS движется по траектории, максимально удобной для гравитационных маневров управляемого корабля, при этом возможность ее отслеживания с Земли практически минимальна. По мнению некоторых ученых, такое «поведение» объекта наводит на определенные мысли.

6 августа, 20:59
Татьяна Пичугина

Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.

22 июля, 14:44
ФизТех

Команда исследователей из Сколтеха, МФТИ, Института искусственного интеллекта AIRI и других научных центров разработала метод, позволяющий не просто отличать тексты, написанные человеком, от сгенерированных нейросетью, но и понимать, по каким именно признакам классификатор принимает решение о том, является ли текст генерацией или нет.  Анализируя внутренние состояния глубоких слоев языковой модели, ученые смогли выделить и интерпретировать численные признаки, отвечающие за стилистику, сложность и «степень уверенности» текста.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно