Голубое пятно в мозге оказалось порталом в мир грёз

Глубоко в головном мозге крошечный биологический переключатель контролирует наши ночные сеансы в мире грёз. Исследователи выяснили, как им управлять, и это открытие может многое изменить в медицине и нейробиологии.


Сообщение о нём опубликовали в Journal of Neuroscience. Научная статья даёт надежду миллионам страдающих от нарушений сна и связанных с этим психоневрологических заболеваний. Исследование провели под руководством учёных из Макгиллского (Канада) и Падуанского (Италия) университетов.

Специалисты нацелили свой интерес на рецептор мелатонина MT₁. Напомним, что мелатонин — это гормон, вырабатываемый в мозге ночью для регуляции цикла сна-бодрствования. А рецепторы — это группы специализированных нервных клеток, которые в ответ на гормон вызывают определённые реакции организма. В общем, действие на организм гормона, который важен для здорового сна, невозможно без особых рецепторов.

Специалисты сосредоточились на области, по латыни именуемой locus coeruleus. Чаще всего этот отдел головного мозга называют голубым пятном, местом или комнатой. В этой синеватой из-за молекул пигмента меланин «комнате» расположены нейроны, вырабатывающие норадреналин, нейромедиатор, который помогает нам сохранять бдительность. А всё потому, что голубое пятно участвует в физиологических реакциях на стресс и панику. Во время фазы быстрого сна эти нейроны обычно «замолкают». Исследование показало, что активация рецепторов MT₁ в голубом пятне может вызвать эффект успокоения, по сути поворачивая «рубильник» для наступления режима сновидений.

Авторы исследования объяснили, что locus coeruleus действует как главный переключатель для наступления фазы быстрого сна. Во время неё спящий именно видит сны, так как при этом наблюдаются быстрые движения глаз. Во время этой таинственной стадии отдыха (БДГ-фазы) в нашем мозгу не просто разворачиваются самые яркие сны — он выполняет свою необходимую работу для здоровья всего организма.

Профессор психиатрии и главный соавтор исследования Габриэлла Гобби объяснила, что совершённое открытие не только дополнило понимание механизмов сна, но и обещает прорыв в лечении ряда заболеваний.

Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи использовали новое соединение под названием UCM-871. Медикамент нацелен исключительно на рецептор MT₁, активируя его. При введении крысам UCM-871 значительно увеличивал продолжительность БДГ-фазы, особенно во время суточного цикла грызунов, который соответствует ночному времени у людей. Эффект удалось достигнуть без нарушения общего протекания сна и без возникновения нежелательных побочных эффектов при других стадиях расслабленного отдыха.

Результаты исследования выходят далеко за рамки сомнологии. Фаза быстрого сна крайне важна для консолидации памяти («упаковки» запоминаемого), обработки пережитых эмоций и для общего состояния мозга. Нарушения во время БДГ-фазы связывают с серьёзными неврологическими заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона и деменция с тельцами Леви, для которых до сих пор не существует эффективных методов лечения.


— Стефано Комаи, соавтор исследования.



Чтобы удостовериться, учёные применили хитроумную генетическую технику. Они использовали специально разработанный вирус для избирательного уменьшения количества рецепторов MT₁ в нейронах голубого пятна у некоторых крыс. Когда этим подопытным грызунам давали вещество UCM-871, оно не увеличивало фазу быстрого сна и не подавляло активность нейронов. Эксперимент предоставил убедительные доказательства того, что рецепторы MT₁ в голубом пятне действительно ответственны за стимулирующие быстрый сон эффекты UCM-871.

Открытие механизма избирательного улучшения фазы быстрого сна открывает возможности для более целенаправленных методов лечения. Достижение может быть особенно полезно при таких состояниях, как расстройство поведения во время быстрого сна, нарколепсия (болезненное непроизвольно засыпание) или определённые психические расстройства, при которых как раз происходят нарушения во время быстрого сна. Более того, учитывая важность БДГ-фазы для консолидации памяти и обработки эмоций, нацеленные на рецептор MT₁ лекарства, могли бы улучшать умственные способности и приводить в норму настроение у пациентов с нарушениями сна.

В долгосрочной перспективе открытие может привести к созданию нового класса снотворных препаратов, чтобы точно регулировать определённые стадии сна, обеспечивая эффективное лечение.

Важно отметить, что опыты на крысах — лишь первый шаг. Но шаг многообещающий, потому что механизмы сна у млекопитающих очень похожи.