Быстрый сон – регулятор теплообмена

22 июня 2019

Швейцарские нейробиологи установили, что фаза быстрого сна позволяет более эффективно перераспределять ресурсы мозга за счет подавления механизмов терморегуляции. Им даже удалось найти конкретный тип нервных клеток в гипоталамусе, которые инициируют этот процесс. Подробности можно найти в журнале Current Biology.

Гипоталамус

Наш ночной сон состоит из пяти фаз, которые сменяют друг друга несколько раз за ночь, имея определенную цикличность. Принципиально их можно объединить в две большие группы – медленный сон и быстрый сон. Последний занимает примерно четверть всего времени ночного отдыха и отличается тем, что во время него глаза под закрытыми веками начинают интенсивно двигаться, в мозге возрастает концентрация возбуждающих нейромедиаторов, но при этом мышцы максимально расслаблены, а температура тела падает. До сегодняшнего дня оставалось неясным, почему механизмы, контролирующие температуру тела, вдруг начинают давать сбой.

Дело в том, что поддержание постоянной температуры тела – одна из самых энергозатратных функций как всего организма, так и мозга, в частности. Однако, когда температура внешней среды позволяет, можно «пригасить» терморегуляцию и, таким образом, освободить дополнительные ресурсы для других важных процессов. Помимо доказанной роли быстрого сна в консолидации памяти (перезаписи воспоминаний из кратковременной в долговременную память) Маркус Шмидт (Markus Schmidt) из Бернского университета выдвинул гипотезу, что эта фаза выступает еще и в роли именно такого регулятора.

И эту гипотезу теперь удалось подтвердить. Исследователи обнаружили в гипоталамусе небольшую популяцию нейронов меланин-концентрирующего гормона (MCH), которая, как оказалось, увеличивает длительность быстрого сна в ответ на комфортную температуру среды. Ученые воспользовались методом оптогенетики, чтобы выборочно отключать эти нейроны, и выяснили, что если они не работали – настройки быстрого сна относительно температуры не происходило. Это же продемонстрировали и на генетически измененных мышах, у которых удалили ген рецептора MCH.

«Наше открытие показывает, что количество и время быстрого сна точно настраиваются относительно нашего непосредственного окружения, когда нам не требуется терморегуляция. … И функция быстрого сна заключается еще и в том, чтобы запускать важные процессы мозга, особенно в те моменты, когда нам не нужно тратить энергию на терморегуляцию, что оптимизирует использование энергетических ресурсов», — отмечают авторы.

Текст: Анна Хоружая

Dynamic REM Sleep Modulation by Ambient Temperature and the Critical Role of the Melanin-Concentrating Hormone System by Noëmie Komagata, Blerina Latifi, Thomas Rusterholz, Claudio L.A. Bassetti, Antoine Adamantidis, Markus H. Schmidt in Current Biology. Volume 29, Issue 12, P1976-1987.E4, June 17, 2019

Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен, Одноклассниках и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.