Мерцание клеток мозга, похожих на звезды, объясняет, почему человек спит

Мерцание клеток мозга объясняет, почему человек спит

Ученые обнаружили в головном мозге человека клетки, похожие на мерцающие звезды. Они считают, что эти клетки дают ответ на вопрос почему и как человек спит. Звездообразные клетки получили название астроциты. Они также важны для регуляции сна, как и нервные клетки мозга нейроны. Исследование проводят специалисты Медицинского колледжа. Флойда при Университете штата Вашингтон.

Новые данные дают ключевые основы для понимания работы мозга человека во время сна. Это открытие, по мнению экспертов, закладывает основу для потенциального лечения нарушений сна, неврологических отклонений и других заболеваний, таких как посттравматические расстройства, депрессии, расстройства аутического спектра.


Все, что известно науке о сне, так или иначе связано с нейронами. По словам научного сотрудника Эшли Ингиози, нейроны общаются между собой с помощью электрических импульсов. Их можно уловить при использовании электроэнцефалографии. Астроциты – особый тип клеток. С нейронами они не взаимодействуют и электрических сигналов не используют. Вместо этого они взаимодействуют на основе процесса, который известен, как передача сигналов кальция, и таким образом они контролируют свою активность.

Ранее ученые считали, что число астроцитов может превосходить число нейронов до пяти раз, и эти клетки играли вспомогательную роль, напрямую не участвуя ни в каких важных процессах.

Но последние исследования доказали, что астроциты важны для сна и новые инструменты для изучения их активности кальция до определенного времени были недоступны. Для более детального изучения астроцитов и их влияния на сон, ученые регистрировали активность кальция астроцитов во время сна и бодрствования грызунов. Отдельно они фиксировали фактор недосыпания.


Индикатор кальция, отображаемый миниатюрными микроскопами, позволил определить такие данные, как как флуоресцентная активность, управляемая кальцием, - она мерцает в астроцитах во время сна и бодрствования. Этот метод впервые в истории дал возможность изучить активность кальция астроцитов во сне у животных.

Во время всего периода сна активность астроцитов изменяется: наибольшая фаза возникает во время недостатка сна, и она уменьшается, когда потребность во сне исчезает. Ученые считают, что астроциты не просто пассивно следуют за нейронами, - они не демонстрируют тех же моделей активности, что и нейроны, а потому оказывают самостоятельное воздействие на регулирование сна и потребности во сне.

Ссылка: «Роль астроглиального кальция в сне и регуляции сна млекопитающих» Эшли М. Ингиози, Кристофер Р. Хейворт, Дэниел О. Харви, Кристан Г. Синглетари, Майкл Дж. Ремпе, Джонатан П. Висор и Маркос Г. Франк. , 24 сентября 2020 г., Current Biology . DOI: 10.1016 / j.cub.2020.08.052