Повільне та багаторазове коливання вночі модулює мозкові механізми

Мадрид | 01 · 02 · 19 | 10:08

колисання

Поділіться статтею

Переваги розгойдування під час сну ShutterStock

Той, хто хоч коли-небудь присипляв дитину, обережно її колискаючи або дрімаючи в гамаку, знає, що колихання сприяє сну. Але чому? Щоб зрозуміти це явище та діючі мозкові механізми, дослідники з університетів Женеви (UNIGE), Лозани (UNIL) та університетських лікарень Женеви (HUG), Швейцарія, провели два дослідження, які показали, що повільний, багаторазовий рух вночі модулює активність мозкової хвилі. Отже, колихання не тільки призводить до глибшого сну, але і сприяє зміцненню пам’яті, що консолідується під час певних фаз сну.

Вчені UNIGE вже показали в попередньому дослідженні, що коливання під час 45-хвилинного сну допомагає людям швидше і міцніше заснути. Але як впливає цей повільний рух на мозок? Щоб дізнатись більше, дослідники, у партнерстві з колегами з UNIL, провели два нових дослідження - одне на людях та одне - на гризунах, як частина спільного гранту SNSF, що дозволяє дослідникам базових та клінічних досліджень працювати спільно. . Їх результати докладно описані в "Поточній біології".

Перше дослідження, яке проводили в Женеві Лоуренс Байєр, науковий співробітник кафедри основних нейронаук Медичного факультету UNIGE та Центру медицини сну HUG, і Софі Шварц, старший викладач кафедри основних нейронаук факультету Медицина UNIGE, досліджує вплив безперервного коливання на сон і характеризує мозкові хвилі.

Загалом 18 здорових молодих людей провели одну ніч у Центрі медицини сну HUG для проведення полісомнографічних записів, під час яких реєстрували різні фізіологічні змінні (частота серцевих скорочень, частота дихання, ЕЕГ тощо). Ознайомившись із цією незвичною обстановкою, молоді волонтери провели дві ночі в Центрі медицини сну, один на пересувному ліжку, а інший у тому самому ліжку, але в нерухомому положенні.

"Хороший нічний сон означає швидке засинання і пробування ночі -- каже Лоуренс Байєр. Однак ми спостерігали, що наші учасники, хоч і добре спали в обох випадках, швидше засинали при розгойдуванні. Крім того, у них були триваліші періоди глибокого сну і менше мікро-будильників, що часто пов’язано з поганою якістю сну ".

Синхронізація мозкових хвиль

Посилення глибокого сну через коливання є прямим наслідком модуляції активності мозкових хвиль під час сну. Таким чином, безперервне коливання дозволяє синхронізувати нейрональну активність таламокортико-кортикальних мереж, які відіграють важливу роль у зміцненні сну, а також пам'яті.

"Щоб побачити, чи вплинув цей ефект також на пам'ять, ми піддали наших учасників тестам пам'яті: вони повинні були вивчити пари слів вдень і запам'ятати їх вранці, коли прокинулись", - пояснює перший автор цього дослідження Аврора Перро ., науковий співробітник медичного факультету UNIGE. "І тут також розгойдування виявилося корисним: результати тестів були набагато кращими після ночі в русі, ніж після тихої ночі ", Додати.

Друге дослідження було проведено в Лозанні, на мишах, під керівництвом Пола Франкена, доцента біологічного та медичного факультету UNIL. Як і у людей, переміщення клітин мишей скорочувало час, необхідний для засипання, і збільшувало тривалість сну. Однак це не підвищило якість сну, на відміну від того, що було показано у людей.

Вестибулярний апарат внутрішнього вуха, задіяний

У дослідженні Лозани було виділено ще одного ключового гравця в якості сну: вестибулярний апарат. Розташований у внутрішньому вусі, він управляє рівновагою та просторовою орієнтацією. "Ми піддали одній і тій же гойдалці дві групи гризунів: групу з нефункціонуючими сенсорними рецепторами у внутрішньому вусі та порушеною вестибулярною функцією, та контрольну групу. На відміну від контрольних мишей, у першої групи не було ніякої користі від розгойдуючий ефект під час сну - каже перший автор дослідження Костянтинос Компотіс, дослідник з біологічного та медичного факультету UNIL--. Вестибулярна сенсорна стимуляція під час коливань діє на нейронні мережі, що відповідають за конкретні коливання мозку під час сну ".

Для кращої ідентифікації підкіркових структур та нейронних мереж, що беруть участь у наслідках коливань уві сні, вчені тепер будуть використовувати інші методи, такі як оптогенетика, для спостереження та моніторингу конкретних нейронів. "Зараз мова йде про розшифровку структур і навіть точних нервових популяцій, які отримують вхід від вестибулярних органів, перш ніж перенести їх у структури ланцюга сну"., додає Пол Франкен.

"Мережа зв'язку між цими двома системами дозволить розробити нові підходи до лікування пацієнтів, які страждають від безсоння та розладів настрою, а також літніх людей, які часто страждають від розладів сну та пам'яті ", - роблять висновок швейцарські вчені.