Ученые из Медицинской школы Икана при больнице Маунт-Синай обнаружили в коре головного мозга редкую группу нейронов, способную активно запускать процессы, связанные с засыпанием. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Речь идет о нейронах Sst-Chodl — они составляют всего около 0,2% клеток коры головного мозга. В отличие от большинства нейронов этого типа, они способны передавать сигналы на большие расстояния и синхронизировать работу обширных участков мозга.
Исследователи наблюдали за мозгом мышей и обнаружили, что во время бодрствования эти клетки практически неактивны. Когда животные начинали засыпать и переходили в глубокий медленный сон, активность нейронов Sst-Chodl резко возрастала одновременно с появлением характерных медленных и синхронизированных мозговых волн.
Ученые решили проверить, являются ли эти нейроны лишь «наблюдателями» сна или действительно участвуют в его запуске. Для этого они искусственно активировали клетки Sst-Chodl. В результате активность коры становилась более медленной и синхронизированной — как во время сна. Мыши также быстрее засыпали и проводили больше времени во сне.
«Кора головного мозга может не просто пассивно переходить в состояние сна под воздействием более глубоких структур мозга, но и сама активно участвовать в процессе засыпания», – отметили ученые.
Особый интерес ученых вызвало то, что нейроны Sst-Chodl сохранились в ходе эволюции на протяжении сотен миллионов лет — от земноводных и рептилий до человека. Это может свидетельствовать об их важной функции.
Теперь исследователи хотят выяснить, участвуют ли эти клетки в формировании «потребности во сне» — того состояния, когда после длительного бодрствования мозгу становится всё сложнее оставаться активным. Открытие также может помочь лучше понять нарушения сна при неврологических и психических заболеваниях.
Ранее невролог рассказал, какое отклонение от нормы сна повышает риск развития деменции.