Люди принимают снотворное, чтобы заснуть, хорошо выспаться и быть бодрым на следующий день. Однако новое исследование влияния норадреналина на мозг предполагает, что снотворное, вероятно, приносит больше вреда, чем пользы. Причина в том, что снотворное влияет на крошечные колебания норадреналина в мозгу, которые необходимы для хорошего ночного сна.
Исследователям давно известно, что гормон норадреналин является одним из ключевых регуляторов сна. Уровень норадреналина повышается в течение дня, а когда уровень низкий, мы засыпаем, а затем спим.
Кроме того, норадреналин играет важную роль в стрессе и способности концентрироваться. Это также важно для глимфатической системы, которая удаляет шлаки из мозга, когда мы спим, чтобы мы могли проснуться отдохнувшими и отдохнувшими.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience, показывает, что норадреналин не только формирует макромасштабные аспекты сна, но и регулирует активность мозга на микроскопическом уровне.
Исследование показывает, что уровень норадреналина в нейронах колеблется несколько раз в минуту в течение ночи.
Это открытие имеет решающее значение для понимания роли норадреналина в качественном сне, но также имеет клиническое значение в связи с использованием снотворных и развитием деменции.
«В нашем исследовании мы определили совершенно новую микроархитектуру сна, которая способствует улучшению памяти и тому, просыпаетесь ли вы отдохнувшими и чувствуете ли вы хороший ночной сон. Это также означает, что мы определили область, которая требует осторожности при манипулировании снотворным, поскольку это может повлиять как на память, так и на преимущества сна», — объясняет исследователь, стоявший за исследованием, Майкен Недергаард, доктор и профессор Копенгагенского университета, Дания. И Университет Рочестера, США.
Побуждение мозга к флуоресценции
Исследователи использовали передовую технологию, называемую фотометрией волокон, для изучения норадреналина в нейронах мозга мышей в исследованиях сна.
Используя фотометрию волокон, исследователи вставляют небольшую стеклянную трубку в мозг мышей. Затем исследователи вводят мышам биосенсор норадреналина, и он флуоресцирует в соответствии с активностью норадреналина в мозге.
Преимущество волоконной фотометрии в том, что исследователям не нужно изучать мозг мышей под микроскопом, что было бы не оптимально для изучения сна, потому что мышей приходится обездвиживать, а обездвиженные животные редко засыпают или спят очень хорошо.
«Однако с помощью фотометрии волокон мы можем изучить активность норадреналина в их мозгу, когда они спят в собственной клетке и чувствуют себя в большей безопасности», — говорит Майкен Недергаард.
Норадреналин постоянно колеблется в течение ночи
Это исследование привело к интересным открытиям. К своему большому удивлению, исследователи обнаружили, что норадреналин влияет не только на макроскопические, но и на микроскопические паттерны сна.
Во время сна с небыстрым движением глаз активность норадреналина в нейронах колеблется примерно каждые 30 секунд, что в сумме составляет многие сотни колебаний в течение ночи. Это совершенно новое и важное знание.
«Активность норадреналина колеблется по определенной причине. Давно известно, что благотворное влияние сна можно измерить с помощью сонных веретен, всплесков колебательной активности сигма-нейронов во время сна с небыстрым движением глаз. Они важны как для людей, так и для животных, так как мы просыпаемся отдохнувшими и обладаем улучшенной памятью на следующее утро. В исследовании мы показываем, что сонные веретена возникают только во время колебаний норадреналина. Если норадреналин не колеблется, сонных веретен нет, и животные помнят хуже. То есть они просыпаются и плохо спят», — объясняет Майкен Недергаард.
Норадреналин влияет на память
Майкен Недергаард объясняет, что исследователи сна в целом согласны с конкретными характеристиками хорошего и плохого сна.
Просыпаться посреди сна — это не хорошо, а много раз просыпаться в течение длительного периода сна на самом деле намного хуже, чем спать в течение более короткого времени.
Плохой сон также явно связан со многими заболеваниями, от ожирения до деменции. Качество сна также имеет решающее значение для памяти.
Поэтому исследователи также исследовали, как колебания норадреналина влияют на сонные веретена мозга и, следовательно, на память мышей. Они манипулировали колебаниями норадреналина так, чтобы они либо удлинялись, либо сглаживались. Затем они исследовали, как это повлияло на способность мышей запоминать различные объекты, которые они видели перед сном. В этом контексте мыши, как правило, предпочитают исследовать объекты, которых они раньше не видели.
Снотворное ухудшает память пожилых людей
У мышей с хорошими колебаниями норадреналина улучшилась память. У мышей со сглаженными колебаниями норадреналина резко ухудшалась память, а чрезмерные колебания норадреналина будили мышей.
Майкен Недергаард объясняет, что эти результаты имеют клиническое значение, поскольку снотворное подавляет колебания норадреналина. Это означает, что они заставляют людей засыпать, но, вероятно, негативно влияют не только на память, но и на способность мозга избавляться от шлаков во время сна.
«Подавление колебаний не позволяет получить необходимый восстановительный сон. Это может иметь серьезные последствия. Многим обитателям домов престарелых с деменцией дают снотворное, потому что им часто трудно непрерывно спать всю ночь. Наше исследование показывает, что это может быть плохой идеей, потому что это еще больше ухудшит их память, устраняя колебания норадреналина», — говорит Майкен Недергаард.
Майкен Недергаард говорит, что исследование указывает на необходимость разработки снотворных, которые вместо этого стабилизируют колебания норадреналина в мозгу, поскольку это приведет к лучшему и более восстанавливающему сну.
«Такие снотворные средства, вероятно, также помогут мозгу очищать отходы во время сна, поскольку норадреналин и его колебания играют важную роль в лимфатической системе, которая помогает мозгу удалять отходы во время сна», — заключает она.
Source:
0 Комментарии