Стимулирование "бабушкиных" нейронов может помочь перенастроить биологические часы

Человеку свойственно ночью спать, а днём бодрствовать, но порой современная жизнь вносит свои корректировки: путешествия или сменная работа могут нарушить циркадный ритм человека.

Поиск способов "переустановки" циркадных часов может стать ключом к решению проблемы, связанной с расстройством биоритмов. И недавно исследователи из Университета Вашингтона в Сент-Луисе выделили небольшую группу "бабушкиных" нейронов, которые "говорят" остальной части мозга, когда ложиться спать.

Специалисты обнаружили, что стимулирование этих нейронов может помочь справиться с нарушением суточного ритма организма (или джетлагом).

Напомним, что биологические часы человека управляют целым рядом функций организма в течение примерно 24-часового периода, а они, в свою очередь, регулируются изменениями света. К слову, поэтому учёные всё чаще обсуждают угрозу светового загрязнения.

Сбой порядка этого цикла (будь то полёт в другой часовой пояс или работа со сменным графиком) может привести к целому ряду физических побочных эффектов. Например, у молодых австралийцев нашли болезнь, которая приводит к смерти от бессонницы.

Но порой такие "сбои" неизбежны, поэтому учёные пытаются придумать способы "переустановить" такие часы. В частности, специалисты считают, что помочь справиться с джетлагом сможет еда и оранжевый свет. Другие же исследователи хотят разобраться в самой природе циркадного ритма.

Известно, что главные часы мозга находятся в супрахиазматическом ядре (СХЯ). И предыдущие исследования показали, что стимулирование этой области при помощи световых импульсов помогает мышам восстанавливать свой ритм.

В новом же исследовании американские специалисты обнаружили, что совершенно не нужно стимулировать всё СХЯ. Только примерно 2000 из 20 тысяч нейронов в этой области мозга, по всей видимости, играют активную роль, производя соединение под названием вазоактивный интестинальный пептид (VIP). Последний нейроны используют для связи друг с другом и синхронизацией своих "графиков". Как сообщается в пресс-релизе, стоит сменной работе нарушить привычный уклад дел, как 20 тысяч нейронов в СХЯ борются за то, чтобы приспособить организм к новому графику.

"Мы предположили, что подобные VIP-нейроны похожи на бабушек, которые говорят всем, что им делать", — говорит автор исследования Эрик Герцог (Erik Herzog).

Чтобы проверить, действительно ли такие нейроны способны перезапустить цикл, исследователи сначала нарушили циркадный ритм мышей. Они содержали их в полной темноте.

Затем они использовали методы оптогенетики (области науки, когда нейроны модифицируются таким образом, чтобы стать чувствительными к свету лазерного луча), чтобы запускать VIP-нейроны в одно и то же время каждый день. Цель – имитировать новый "часовой пояс".

Исследователи обнаружили, что различные модели стимулирования по-разному влияли на грызунов. Те, у кого нейроны были "запущены" нерегулярными моделями, казалось, приспосабливались к новому графику намного быстрее, чем тем, которые получали более устойчивые сигналы.

"Мы обнаружили, что нерегулярная модель вызывает высвобождение вазоактивного интестинального пептида. Мы действительно начинаем понимать, как система синхронизации в мозге связана вместе, и обнаружили, что код, используемый VIP-нейронами, является ключом к настройке нашего ежедневного ритма", — отмечает Герцог.

Специалистам ещё предстоит пройти долгий путь, прежде чем те же сотрудники со сменным графиком смогут стимулировать свои "бабушкины" нейроны, чтобы восстановить свой биоритм, но открытие этого механизма уже является первым шагом к этой цели.

Результаты исследования "бабушкиных" нейронов опубликованы в научном издании Neuron.

К слову, ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали, что разреженный воздух помогает быстрее нормализовать биоритмы после перелётов. Также мы сообщали, что раны, полученные днём, заживают быстрее "ночных", а успех операций на сердце также зависит от времени суток.