Как человеческий мозг реагирует на лишение (депривацию) сна

05.04.2017 16:33

В новом исследовании ученые из Немецкого аэрокосмического центра изучили молекулярные изменения, которые происходят в человеческом мозге при длинных фазах бодрствования. Испытуемые не спали 52 часа, затем их мозг просканировали. После этого участников перевезли в Кельн, где под наблюдением ученых они проспали 14 часов.

Недостаток сна серьезно влияет на работоспособность, здоровье и изменения в мозге. «Исследования показали, что недостаток сна увеличивает количество доступных A1-аденозиновых рецепторов. Благодаря последующей фазе сна, они возвращаются к первоначальному уровню», – сообщает доктор Дэвид Элменхорст из Института неврологии.

Аденозиновые рецепторы A1 встроены в клеточную стенку. Их функция заключается в пересылке сигнала от аденозина во внутреннюю часть клетки. Не только аденозин, но и рецепторы A1 отвечают за потребность во сне, которая становится сильнее при отсутствии сна. Аденозин является элементарным продуктом энергетического обмена.

Эффект кофеина также связан с этим типом рецептора. Стимулятор накапливается в сложных белковых молекулах и блокирует их. В этой серии экспериментов испытуемым приходилось обходиться без кофе и других бодрящих веществ. Во время 52-часовой фазы они подвергались нескольким испытаниям для определения возможностей памяти. Одна из особенностей – индивидуальные различия в памяти: некоторые участники, лишенные сна, не могли вспомнить информацию, но на других это не повлияло. Такие выводы представляют интерес для рабочих мест, где люди должны исполнять обязанности, несмотря на недостаток сна.

«Мы не измеряли постоянное значение плотности рецепторов A1 в группе испытуемых», – сообщает Дэвид Элменхорст. Молекулы-индикаторы в потоке крови испытуемых закрепляются на свободных молекулах рецептора и могут наблюдаться в ПЭТ-сканере, в том числе во время распада. Таким образом, регистрируются только те рецепторы, которые не блокируются и, следовательно, доступны во время измерения. «Теория заключается в том, что испытуемые с высокой плотностью рецепторов А1 производят мало аденозина и ингибируют активность клеток в меньшей степени», – говорит Элменхорст.

Результаты имеют отношение к клинической медицине: лишение (депривация) сна – метод лечения депрессии, но он эффективен только короткое время. «Ученые предпринимают меры для увеличения продолжительности терапевтического эффекта лишения сна при лечении депрессии, но проблема заключается в том, что когда люди снова возвращаются к привычному режиму, депрессивное состояние также возвращается», – говорит Дэвид Элменхорст. Понимание взаимосвязи между настроением и регуляцией аденозина поможет оптимизировать терапевтические процедуры.

Источник: https://medicalxpress.com/news/2017-04-brain-reacts-deprivation.html