Открыты новые горизонты в понимании биологических процессов, отвечающих за режим сна и бодрствования
Ученые из Центра по проблемам старения Сандерса-Брауна при Университете Кентукки сделали важное открытие, которое может изменить представление о механизмах, влияющих на качество нашего сна и бодрствования. В рамках исследования были обнаружены ключевые метаболические каналы в мозге — АТФ-чувствительные калиевые каналы (KATP). Они действуют как датчики энергии и играют важную роль в поддержании стабильных циклов сна и бодрствования.
тестовый баннер под заглавное изображение
В ходе исследования ученые изучали, как изменения в метаболизме влияют на сон, используя мышиные модели, в которых отсутствовали KATP-каналы. При помощи передовых методов, таких как мониторинг электроэнцефалографии, они исследовали молекулярные механизмы, связывающие метаболические процессы с возбудимостью клеток мозга. Результаты показали, что даже небольшие изменения в потреблении энергии могут значительно повлиять на поведение и качество сна.
Нейробиолог Шеннон Маколи отметил, что их работа открывает глаза на ранее неизвестные функции каналов KATP в регулировании сна.
«Эти каналы считаются ключевыми регуляторами, связывающими метаболизм и возбудимость, и их роль в регуляции сна значительно недооценена», — подчеркнул он. Исследование подтвердило, что каналы KATP имеют суточный ритм, что также указывает на их важность для циркадных циклов.
Кроме того, ученые обнаружили, что эти каналы регулируют уровень лактата, который становится критически важным метаболитом для перехода между состояниями сна и бодрствования. Когда KATP-каналы не работают должным образом, клетки мозга не могут оценить свои метаболические потребности, что, в свою очередь, влияет на такие важные процессы, как синтез нейромедиаторов.
«Проблемы с метаболическими потребностями клеток мозга приводят к нарушению когнитивных функций и повышенной тревожности», — объяснил Маколи. Он добавил, что каналы KATP имеют значительное влияние на сон, особенно на плавные переходы между разными стадиями: бодрствованием, медленным восстановительным сном и фазой быстрого сна. Эта информация может быть особенно важной в контексте болезней, таких как болезнь Альцгеймера, диабет и эпилепсия, которые связаны не только с изменением активности KATP-каналов, но и с нарушениями сна.
Данное исследование открывает новые перспективы для разработки терапевтических методов, направленных на восстановление сна у пациентов с нейродегенеративными заболеваниями. Некоторые препараты, взаимодействующие с KATP-каналами, уже одобрены Управлением по контролю за продуктами и лекарствами, что внушает надежду на создание эффективных методов лечения.
Исходя из результатов этого исследования, ученые подчеркивают, что понимание использования энергии и топлива организмом может существенно изменить методы управления сном и поведением.
«Всерьез изменить восприятие и использование топлива организмом может оказать серьезное влияние на качество нашего сна и бодрствования», — заявил Маколи.
Свежие комментарии