- Источник:
- pixabay.com
В предыдущих исследованиях, измерявших различия в кровотоке головного мозга между разными фазами сна (REM-сном, NREM-сном) и бодрствованием разными методами, дали противоречивые результаты. В своей последней работе команда японских ученых использовала метод прямой визуализации движения кровяных телец в капиллярах мозга мышей во время бодрствования и сна — он показывает, как происходит обмен питательными веществами и продуктами жизнедеятельности между клетками мозга и кровью. И получила, по их словам, «удивительные результаты», News Medical.
По словам старшего автора исследования профессора Ю Хаяши, ученые использовали краситель, чтобы сделать кровеносные сосуды головного мозга видимыми в флуоресцентном свете, используя технику, известную как двухфотонная микроскопия. Таким образом они смогли наблюдать за эритроцитами в капиллярах неокортекса (новые области коры мозга, которые у низших млекопитающих только намечены, а у человека составляют основную часть коры — прим. ред.) у мышей. Кроме того, они измеряли электрическую активность в мозге, чтобы определить фазу быстрого и медленного сна, а также бодрствования, и найти различия в кровотоке.
«Мы были удивлены результатами. (…) Во время быстрого сна наблюдался массовый поток эритроцитов через капилляры мозга, при этом не было никакой разницы между медленным сном и состоянием бодрствования. Это свидетельствует о том, что фаза быстрого сна — уникальное состояние», — сказал профессор Хаяши.
Затем исследователи «разбудили» мышей, чтобы посмотреть, какая фаза сна последует дальше. Когда мыши вновь заснули, оказалось, что фаза быстрого сна восстановилась, причем в более сильной форме. Во время восстановленного быстрого сна кровоток в головном мозге дополнительно увеличивался, что говорит о связи между кровотоком и силой быстрого сна.
Однако, когда исследователи повторили те же эксперименты на мышах без аденозиновых рецепторов A2a (блокада этих рецепторов заставляет нас чувствовать себя бодрее после употребления кофе), во время быстрого сна увеличение кровотока было меньше, даже во время восстановленного быстрого сна.
«Эти результаты предполагают, что аденозиновые рецепторы A2a могут быть ответственны по крайней мере за некоторые изменения кровотока в головном мозге во время быстрого сна», — говорит профессор Хаяши.
Теперь ученые задались вопросом, поможет ли усиление кровотока в капиллярах мозга во время REM-сна в выведении шлаков из мозга. Полученные результаты могут помочь в разработке новых методов лечения болезни Альцгеймера, поскольку считается, что эта болезнь связана с накоплением в мозге патологических форм белка бета-амилоида, которые у здоровых людей элиминируются (выводятся).
По словам сомнологов Центра Алмазова, у сна выделяют две основные фазы — NREM-сон и REM-сон (ее еще называют фазой быстрых движений глаз, от англ. rapid eye movement sleep). Первая фаза делится на 3 стадии. Когда человек засыпает, он сначала проходит 1-ю стадию — поверхностный сон, потом переходит во 2-ю — более глубокий сон, далее в 3-ю — глубокий медленноволновый сон. Цикл завершается переходом в так называемую фазу сновидений — REM-сон. Далее может быть минутное, незаметное пробуждение, а потом цикл повторяется. Здоровый человек, если он спит 6-8 часов, за ночь обычно проходит 4-6 таких циклов, каждый в среднем длится 90 минут. Как правило, в первую половину ночи эпизоды REM-сна короткие, а стадия глубокого сна, наоборот, продолжительная. Ближе к утру «фаза сновидений» становится более длительной, тогда как 3-й стадии (глубокого сна) может и вовсе не быть.