Znanost o snu još u ranim fazama

Novi pregled istraživanja otkriva da san ostaje trajna biološka misterija s velikim kliničkim značenjem.

Thomas Scammell, dr. Med., Iz Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) i kolege otkrili su da su posljednjih desetljeća nove tehnologije omogućile neuroznanstvenicima da identificiraju višestruke moždane krugove koji upravljaju ciklusom spavanja / buđenja, kao i čimbenike koji mogu utjecati na to, kao što su kofein i svjetlost.

No, istražitelji su također otkrili da je složenost mozga i dalje kamen spoticanja u razumijevanju sna.

"U posljednjih deset godina neuroznanstvenici su imali pristup novim alatima pomoću kojih možemo testirati uloge vrlo specifičnih neurona u mozgu", rekao je vodeći autor Scammell, profesor na odjelu za neurologiju na BIDMC.

"Kad znamo određene relevantne igrače u mozgu, to nam omogućuje da razvijemo terapije koje će ljudima pomoći da se naspavaju ili pospanim ljudima da budu budniji tijekom dana."

Točnije, dvije tehnologije razvijene od 2000. godine omogućuju neurolozima uključivanje i isključivanje određenih neurona. U procesu koji se naziva kemogenetika, istraživači koriste lijekove koji djeluju samo na genetski definiranu skupinu stanica kako bi odredili ulogu neurona.

Optogenetika koristi lasersko svjetlo za uključivanje ili isključivanje ciljanih moždanih stanica. Te su tehnike otkrile koji neuronski krugovi potiču budnost i san u cijelom mozgu, posebno u moždanom deblu i hipotalamusu.

"Sada neurone možemo ispitivati ​​na precizniji način", rekao je Scammell. „Tehnike su vrlo slične, ali optogenetika djeluje u kratkom vremenskom rasponu, redoslijedom sekundi. Kemogenetikom možemo tijekom nekoliko sati promatrati što se događa kada uključimo ili isključimo određene neurone. "

Istraživači spavanja također su posljednjih godina otkrili važna otkrića temeljne kemije pospanosti. U velikom otkriću potkraj 1990-ih, znanstvenici su otkrili ranije nepoznatu kemikaliju, neurotransmiter nazvan orexin, potrebnu za održavanje dugih razdoblja budnosti.

Gubitak proizvodnje oreksina uzrokuje uobičajenu narkolepsiju s poremećajem spavanja, koju karakteriziraju kronična pospanost i nepravilan REM san. Danas farmaceutske tvrtke proizvode lijekove koji namjerno blokiraju sustav oreksina za liječenje nesanice. Istraživači također pokušavaju razviti lijekove koji oponašaju oreksin kako bi ljude probudili.

"Lijek koji djeluje poput oreksina mogao bi biti jednako sjajan za pacijente s narkolepsijom kao i inzulin za osobe s dijabetesom", rekla je Scammell.

Istraživanje neuroznanosti također je otkrilo moždani krug koji upravlja cirkadijanskim ritmovima, biološki sat koji sinkronizira pospanost i budnost s noći i danom.

Smještena duboko u hipotalamusu, suprahiasmatska jezgra (SCN) regulira cirkadijske ritmove i sposobna ih je neko vrijeme održavati čak i u totalnoj tami. Međutim, SCN ne odgovara digitalnom okruženju kada su u pitanju navike spavanja ljudi.

"Ljudi sve više koriste svoje elektroničke uređaje u krevetu, što motivira mozak da pomisli da je izložen dnevnom svjetlu", rekla je Scammell. "Interni sat se resetira, što ga čini puno težim za buđenje ujutro."

Telefoni i tableti samo su jedan od razloga što je oko trećine svih odraslih Amerikanaca neispavanih, dobivajući puno manje od preporučenih sedam do osam sati sna noću.

To postavlja više pitanja o tome zašto neki ljudi trebaju više ili manje od toga i zašto neki ljudi mogu tolerirati deficit spavanja toliko bolje od drugih. Poveznice između nedostatka sna ili lošeg sna te metaboličkih bolesti, rizika od raka i poremećaja raspoloženja također zahtijevaju daljnje proučavanje.

Sa svakim od stotina tisuća neurona mozga umreženih jedan s drugim, znanstvenicima će trebati dublje znanje o unutarnjem radu mozga kako bi razumjeli kako interakcijski krugovi koji reguliraju spavanje.

"Među tim sklopovima postoji strašan dijalog i natrag", rekao je Scammell, koji je rekao da današnja tehnologija omogućava znanstvenicima da prate desetke neurona odjednom unutar jedne regije mozga.

"Naša sposobnost istodobnog bilježenja aktivnosti na samo nekoliko neurona još uvijek nije nešto što bi moglo biti potpuno razumljivo cijelom mozgu, ali barem je korak u dobrom smjeru."

Nalazi studije objavljeni su u časopisu Neuron.

Izvor: Beth Israel Deaconess Medical Center