Исследование выявило «голубое пятно» мозга как ключевого участника в циклах сна

Учёные из Лозаннского университета впервые выявили ключевую роль области мозга, называемой голубое пятно (locus coeruleus, LC), в организации сна и его нарушениях. Исследование показало, что LC играет важную роль в переходах между фазами сна (NREM и REM), обеспечивая "неосознанную бдительность" во время сна. Открытие проливает свет на механизмы нарушения сна под воздействием стресса и предлагает новые подходы к лечению.

Главные открытия

1. LC как "ворота" между NREM и REM сном

   • LC, ранее известное как центр выработки норадреналина — гормона, отвечающего за реакцию на стресс и бодрствование, оказалось ключевым элементом регуляции цикла сна.
   • В нормальных условиях активность LC колеблется каждые 50 секунд, что позволяет организму:
     • В пиках активности: обеспечивать бдительность и готовность к пробуждению.
     • В фазах спада: инициировать переход к REM-сну, характеризующемуся активной мозговой деятельностью.

2. Новая структурная организация сна
   Исследователи показали, что цикл сна состоит из ранее неизвестных "структурных единиц," в которых:

   • Пики активности LC обеспечивают состояние полубодрствования на уровне подкорки мозга.
   • Спады активности создают условия для перехода в REM-сон.

3. Влияние стресса на LC и сон

   • Стресс, полученный в течение дня, увеличивает активность LC во время сна, что приводит к:
     • Задержке наступления REM-сна.
     • Фрагментации NREM-сна из-за частых пробуждений.
   • Это особенно важно для понимания связи между нарушениями сна и психическими расстройствами, такими как тревожность.

Функции LC во время сна

1. NREM-сон

   • Характеризуется глубокими стадиями сна, необходимыми для восстановления организма.
   • LC управляет моментами перехода из NREM в REM-сон, при этом активность LC должна быть низкой.

2. REM-сон

   • Связан с интенсивной мозговой активностью и сновидениями.
   • Норадреналин, выделяемый LC, предотвращает слишком частое пробуждение, но при его избыточной выработке (например, из-за стресса) REM-сон откладывается.

Практическое значение

1. Диагностика и лечение нарушений сна

   • LC можно использовать как биомаркер для оценки и коррекции циклов сна.
   • Исследование открывает возможности для разработки новых методов лечения нарушений сна, связанных с тревожными расстройствами и стрессом.

2. Клинические приложения

   • Начаты исследования с Лозаннской университетской больницей (CHUV), чтобы подтвердить применимость механизмов, выявленных у мышей, к человеческому сну.

3. Эволюционные аспекты сна

   • У некоторых рептилий, которые не имеют четкого разделения на NREM и REM, обнаружены циклы сна длительностью 50 секунд, что указывает на возможные древние аналоги активности LC.

Выводы

Исследование LC как "переключателя" между фазами сна предоставляет новый взгляд на организацию сна и его нарушение. Это открытие не только помогает понять, как стресс влияет на сон, но и предлагает способы разработки более эффективных методов лечения, от мониторинга до коррекции цикла сна с использованием LC в качестве терапевтической цели.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Neuroscience.