Несмотря на наше широкое понимание различных областей мозга, активируемых во время сна с быстрым движением глаз, мало что известно о том, для чего эта активность используется. Исследователи из Бернского университета и Inselspital обнаружили, что активация нейронов в гипоталамусе во время быстрого сна регулирует пищевое поведение: подавление этой активности у мышей снижает аппетит.
Пока мы спим, мы переходим между различными фазами сна, каждая из которых может по-разному влиять на наше чувство отдохнувшего. Во время быстрого сна (быстрое движение глаз), особой стадии сна, также называемой парадоксальным сном, во время которой происходит большая часть сновидений, определенные мозговые цепи демонстрируют очень высокую электрическую активность, но функция этой специфической для сна активности остается неясной.
Среди областей мозга, которые демонстрируют сильную активацию во время быстрого сна, есть области, которые регулируют функции памяти или эмоции, например. Боковой гипоталамус, крошечная, эволюционно хорошо сохранившаяся структура мозга у всех млекопитающих, также проявляет высокую активность во время быстрого сна. У бодрствующих животных нейроны этой области мозга управляют аппетитом и потреблением пищи, и они участвуют в регуляции мотивированного поведения и зависимости.
В новом исследовании под руководством профессора. Доктор. Антуан Адамантидис из Бернского университета решил изучить функцию активности нейронов гипоталамуса у мышей во время быстрого сна. Они нацелены на лучшее понимание того, как активация нейронов во время быстрого сна влияет на наше повседневное поведение. Они обнаружили, что подавление активности этих нейронов уменьшает количество пищи, потребляемой мышами. "Это говорит о том, что быстрый сон необходим для стабилизации приема пищи", говорит Адамантидис. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Длительное воздействие на активность нейронов и пищевое поведение
Исследователь обнаружил, что специфические паттерны активности нейронов в боковом гипоталамусе, которые обычно сигнализируют о еде у бодрствующих мышей, также присутствуют, когда животные находились в стадии быстрого сна. Чтобы оценить важность этих паттернов активности во время быстрого сна, исследовательская группа использовала методику, называемую оптогенетикой, с помощью которой они использовали световые импульсы для точного отключения активности гипоталамических нейронов во время быстрого сна. В результате исследователи обнаружили, что модели активности во время еды были изменены, и животные потребляли меньше пищи.
"Мы были удивлены, насколько сильно и настойчиво наше вмешательство повлияло на нервную активность в боковом гипоталамусе и поведение мышей", говорит Лукас Оеш, первый автор исследования. Он добавляет: "Изменения в моделях активности все еще можно было измерить после четырех дней обычного сна." Эти данные свидетельствуют о том, что электрическая активность в цепях гипоталамуса во время быстрого сна очень пластична и необходима для поддержания стабильного пищевого поведения у млекопитающих.
Это вопрос качества
Эти результаты указывают на то, что количество сна само по себе не только необходимо для нашего благополучия, но и что качество сна играет важную роль, в частности, для поддержания правильного пищевого поведения. "Это особенно актуально в нашем обществе, где не только уменьшается количество сна, но и где на качество сна резко влияет посменная работа, ночное воздействие экрана или социальная задержка смены часовых поясов у подростков", объясняет Адамантидис.
Обнаруженная связь между активностью нейронов во время быстрого сна и пищевым поведением может помочь в разработке новых терапевтических подходов к лечению расстройств пищевого поведения. Это также может иметь отношение к мотивации и зависимости. "Однако эта взаимосвязь может зависеть от точной схемы, стадии сна и других факторов, которые еще предстоит раскрыть", добавляет Адамантидис.