Miego mokslas vis dar ankstyvosiose stadijose
Naujoje tyrimų apžvalgoje nustatyta, kad miegas išlieka ilgalaikė biologinė paslaptis, turinti didelę klinikinę reikšmę.
Beth Israel Deaconess medicinos centro (BIDMC) medicinos mokslų daktaras Thomas Scammellas ir jo kolegos atrado, kad pastaraisiais dešimtmečiais naujos technologijos leido neuromokslininkams nustatyti kelias smegenų grandines, reguliuojančias miego / pabudimo ciklą, taip pat veiksnius, kurie gali tai įtakoti, tokių kaip kofeinas ir šviesa.
Tačiau tyrėjai taip pat nustatė, kad smegenų sudėtingumas vis dar yra kliūtis suprantant miegą.
"Per pastaruosius dešimt metų neuromokslininkai turėjo prieigą prie naujų priemonių, kuriomis mes galime išbandyti labai specifinių neuronų vaidmenis smegenyse", - sakė pagrindinis autorius Scammellas, BIDMC neurologijos katedros profesorius.
„Kai mes žinome specifinius smegenų žaidėjus, tai leidžia mums sukurti terapiją, kuri padėtų žmonėms užmigti arba padėtų miegantiems žmonėms būti budresniems dienos metu“.
Tiksliau, dvi technologijos, sukurtos nuo 2000 m., Leidžia neurologams įjungti arba išjungti specifinius neuronus. Chemogenetika vadinamo proceso metu mokslininkai neuronų vaidmeniui nustatyti vartoja vaistus, turinčius poveikį tik genetiškai apibrėžtai ląstelių grupei.
Optogenetika naudoja lazerio šviesą tikslinėms smegenų ląstelėms įjungti arba išjungti. Šie metodai atskleidė, kurios neuronų grandinės skatina budrumą ir miegą visose smegenyse, ypač smegenų kamiene ir pagumburio srityje.
"Dabar mes galime tiksliau ištirti neuronus", - sakė Scammellas. „Technikos yra labai panašios, tačiau optogenetika veikia per trumpą laiką, sekundžių tvarka. Naudodami chemogenetiką, mes galime kelias valandas stebėti, kas nutinka, kai įjungiame arba išjungiame tam tikrus neuronus “.
Miego tyrėjai pastaraisiais metais taip pat padarė svarbių atradimų apie pagrindinę mieguistumo chemiją. Didelio proveržio dešimtojo dešimtmečio pabaigoje mokslininkai atrado anksčiau nežinomą cheminę medžiagą - neuromediatorių, vadinamą oreksinu, reikalingą ilgam budrumui palaikyti.
Oreksino gamybos praradimas sukelia įprastą miego sutrikimą - narkolepsiją, kuriai būdingas lėtinis mieguistumas ir nereguliarus REM miegas. Šiandien farmacijos kompanijos nemigai gydyti gamina vaistus, kurie sąmoningai blokuoja oreksino sistemą. Tyrėjai taip pat bando sukurti vaistus, kurie imituoja oreksiną, kad pažadintų žmones.
"Vaistas, veikiantis kaip oreksinas, gali būti toks pat puikus pacientams, sergantiems narkolepsija, kaip ir insulinas žmonėms, sergantiems diabetu", - sakė Scammellas.
Neuromokslų tyrimai taip pat atskleidė smegenų cirkuliaciją, reguliuojančią paros ritmus, biologinį laikrodį, kuris mieguistumą ir budrumą sinchronizuoja su naktimi ir diena.
Giliai pagumburio srityje esantis suprachiasmatinis branduolys (SCN) reguliuoja paros ritmus ir gali tam tikrą laiką juos palaikyti net esant visiškoje tamsoje. Tačiau kalbant apie žmonių miego įpročius, SCN neprilygsta skaitmeninei aplinkai.
„Žmonės vis dažniau naudojasi savo elektroniniais prietaisais lovoje, o tai vilioja smegenis manyti, kad jas veikia dienos šviesa“, - sakė Scammellas. „Vidinis laikrodis nustatomas iš naujo, todėl daug sunkiau pabusti ryte“.
Telefonai ir planšetiniai kompiuteriai yra tik viena iš priežasčių, kodėl maždaug trečdaliui visų suaugusiųjų amerikiečių trūksta miego - jie miega mažiau nei rekomenduojamos septynių – aštuonių valandų miegas per naktį.
Tai kelia daugiau klausimų, kodėl kai kuriems žmonėms reikia daugiau ar mažiau nei to, ir kodėl kai kurie žmonės gali toleruoti miego deficitą daug geriau nei kiti. Miego trūkumo ar blogo miego ir medžiagų apykaitos ligų, vėžio rizikos ir nuotaikos sutrikimų sąsajos taip pat reikalauja tolesnių tyrimų.
Kiekvienam iš šimtų tūkstančių smegenų neuronų sujungus tinklą, mokslininkams reikės gilesnių žinių apie smegenų vidinį darbą, kad suprastų, kaip sąveikauja miegą reguliuojančios grandinės.
"Tarp šių grandinių yra didžiulis dialogas pirmyn ir atgal", - sakė Scammellas, kuris teigė, kad šiandieninė technologija leidžia mokslininkams vienu metu stebėti kelias dešimtis neuronų viename smegenų regione.
„Mūsų gebėjimas vienu metu užfiksuoti veiklą tik keliose neuronose vis dar nėra artimas visų smegenų supratimui, bet bent jau žingsnis teisinga linkme“.
Tyrimo išvados pateikiamos žurnale Neuronas.
Šaltinis: Beth Israel Deaconess Medical Center
