Американские ученые нашли выключатель, который запускает механизм сна. К их удивлению, отправляют нас спать отнюдь не нервные клетки.
Группа нейрофизиологов под руководством доктора Майкла Халассы (Michael M. Halassa) из Пенсильванского университета (Department of Neuroscience, University of Pennsylvania School of Medicine) при помощи генно-модифицированных мышей установила, что команду «спать» нам отдают не нервные клетки головного мозга, а их спутники -- астроциты.
Астроциты -- это так называемые клетки нейроглии, достаточно сложного комплекса вспомогательных клеток нервной ткани. Сами они не проводят нервных импульсов. Зато, как подсказывали предыдущие исследования, они выделяют в пространство нейроглии некоторые химические вещества, в том числе аденозин; нуклеотид, входящий в состав нуклеиновых кислот. Как выяснилось, именно это вещество запускает механизм сна.
Эксперимент
Исследователи выключили производство астроцитами аденозина у подопытных животных. Для этого им пришлось создать трансгенных мышей со введенным геном dnSNARE, экспрессия которого и блокировала выделение аденозина в астроцитах. После этого ученые лишали мышей сна и проводили исследование их мозговой активности при помощи электроэнцефалографии, а также поведенческие тесты.
Оказалось, что после длительного лишения сна мышам требовалось лишь небольшое время на компенсационный сон, чтобы прийти в норму. Тесты памяти таких мышей после длительной искусственной бессонницы тоже показывали, что мыши на самом деле как будто высыпались.
Кроме того, физиологам удалось установить, где именно действует аденозин на нейроны. Дело в том, что в нервных клетках присутствует несколько типов поверхностных рецепторов, которые могут взаимодействовать с аденозином, но только фармакологическая блокада рецептора А1 у мышей оказалась эффективной в борьбе со сном. Таким образом, в руках ученых оказалось еще одно звено цепочки, отправляющей нас ежедневно в кровать.
Практическая польза
Это первый зафиксированный случай участия ненейронных клеток мозга в поведении живого организма.
По словам ученых, открытие такой неожиданной роли астроцитов поможет в создании сразу двух типов препаратов -- более эффективных, точных и безопасных снотворных и средств, помогающих бороться с сонливостью.
Работа ученых опубликована в журнале Neuron от 29 января 2009 года.
