Мождани круг умешан у поспаност, „Зонирање“
Нова истраживања доносе нову перспективу концепта сна. Традиционална мисао је сматрала да је мозак потпуно будан или да спава - предлог све или ништа.
Сада су неуронаучници Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи (МИТ) открили мождани круг који може покренути мале делове мозга да заспу или постану мање будни, док остатак мозга остаје будан.
Научници су открили да ово коло потиче из мождане структуре познате као таламично ретикуларно језгро (ТРН). ТРН преноси сигнале до таламуса, а затим и кортекса мозга, индукујући џепове спорих, осцилирајућих можданих таласа карактеристичних за дубок сан.
Споре осцилације се такође јављају током коме и опште анестезије, а повезане су са смањеним узбуђењем. Са довољно ТРН активности, ови таласи могу да преузму читав мозак.
Истраживачи верују да ТРН може помоћи мозгу да консолидује нова сећања координирајући споро таласе између различитих делова мозга, омогућавајући им да лакше деле информације.
„Током спавања, можда одређене мождане регије имају споре таласе истовремено, јер требају међусобно размењивати информације, док друге немају“, рекла је др. Лаура Левис, сарадница у истраживању и један од водећих аутора нова студија.
ТРН је можда одговоран за оно што се дешава у мозгу када људи ускраћени за спавање доживе кратке сензације „зонирања“ док се боре да остану будни, кажу истраживачи.
Налази студије се појављују у часопису еЛифе.
Други први рад листа је Јакоб Воигтс, старији аутори су Емери Бровн и Мицхаел Халасса. Остали аутори су истраживачки сарадник МИТ-а Францисцо Флорес и Маттхев Вилсон.
До сада се већина истраживања спавања фокусирала на глобалну контролу спавања, која се јавља када се читав мозак пробија у спорим таласима - осцилације мождане активности створене када се сетови неурона утишају на краћи период.
Међутим, недавна истраживања су показала да животиње ускраћене сну могу показивати споро таласе у деловима свог мозга док су још будне, што сугерише да мозак такође може да контролише будност на локалном нивоу.
Тим МИТ-а започео је истрагу локалне контроле будности или поспаности помоћу ТРН-а јер га физичка локација чини савршено позиционираним да игра улогу у сну, каже Левис.
ТРН окружује таламус попут љуске и може да делује као чувар врата за сензорне информације које улазе у таламус, а које затим шаљу информације у кортекс на даљу обраду.
Користећи оптогенетику, технику која омогућава научницима да стимулишу или утишају неуроне светлошћу, истраживачи су открили да ако су слабо стимулисали ТРН код будних мишева, спори таласи су се појавили у малом делу кортекса. Са више стимулације, читав кортекс је показивао споро таласе.
„Такође смо открили да када индукујете ове споре таласе преко кортекса, животиње почињу да се понашају као да су поспане. Престаће да се крећу, тонус мишића ће им пасти “, рекао је Луис.
Истраживачи верују да ТРН прецизно прилагођава контролу мозга над локалним регионима мозга, појачавајући или смањујући споро таласе у одређеним регионима, тако да та подручја могу међусобно комуницирати, или наводећи нека подручја да постану мање будна када је мозак врло поспан.
Ово може објаснити шта се дешава са људима када су ускраћени за спавање и на тренутак се напољу, а да стварно не заспу.
„Склон сам да мислим да се то догађа јер мозак почиње да прелази у сан, а неки локални предели мозга постају поспани чак и ако се присилите да останете будни“, рекао је Левис.
Разумевање начина на који мозак контролише узбуђење могло би помоћи истраживачима у дизајнирању нових лекова за спавање и анестезију који стварају стање сличније природном сну. Стимулисање ТРН-а може да изазове дубока стања која нису налик РЕМ-у, а претходна истраживања Брауна и његових колега открила су коло које укључује РЕМ спавање.
Бровн је додао: „ТРН је богат синапсама - везама у мозгу - које ослобађају инхибиторни неуротрансмитер ГАБА. Стога је ТРН готово сигурно место деловања многих анестетичких лекова, с обзиром на то да велике класе њих делују на ове синапсе и производе споре таласе као једну од њихових карактеристичних карактеристика. “
Претходни рад Левиса и његових колега показао је да за разлику од спорих таласа сна, спори таласи у општој анестезији нису координирани, сугеришући механизам зашто ови лекови нарушавају размену информација у мозгу и производе несвестицу.
Извор: Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи / ЕурекАлерт
