Бессонница рушит нейронные связи

В совместном исследовании ученые из Университета Гронингена (University of Groningen) в Нидерландах и Пенсильванского университета Гронингена (University of Pennsylvania) в США выяснили, каким образом происходит потеря памяти при недостатке сна. Они впервые провели исследование на мышах, которое показало, что пятичасовой недостаток сна ведет к потере сигналов между нейронами гиппокампа, области мозга, отвечающей за обучение и память.

Один из авторов научной работы Роберт Хавекес (Robbert Havekes) пояснил: «Очевидно, что сон играет важную роль в функционировании памяти. Короткий сон помогает сохранить важные воспоминания. Однако гораздо меньше ясности в вопросе, как именно недостаток сна влияет на соответствующие функции гиппокампа».

Ученые предположили, что дело может быть в синапсах — структурах, позволяющих нейронам передавать сигналы между собой. Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи изучили, какой эффект оказывает кратковременный недостаток сна на дендриты (отростки, которые принимают импульсы) в мышином мозге. Сперва научные сотрудники использовали метод Гольджи, чтобы оценить длину дендритов и количество шипиков на них (это наросты, с помощью которых создаются синаптические соединения, передающие нервные импульсы). Обнаружилось, что если организму мыши не хватало 5 часов сна, то в зоне гиппокампа Ca1 числовые выражения обоих этих параметров существенно сокращались — дендриты были короче, и наростов на них было меньше.

Затем ученые провели еще один эксперимент, позволив мышам отоспаться в течение трех часов — этот промежуток времени был выбран по итогам предыдущих исследований, которые показали, что его достаточно для восстановления функций мозга. Действительно, в итоге дендритная структура мозга таких мышей была аналогична структуре мозга других мышей, опыты с которыми не проводились.

На следующей стадии Роберт Хавекес и его коллеги исследовали, как недостаток сна выглядит на молекулярном уровне. Они выяснили, что за изменение дендритной структуры несет ответственность белок кофилин, уменьшающий или ведущий к полному уничтожению дендритных шипиков. Дальнейшие изыскания показали, что при блокировке этого белка в мозге мышей с недостатком сна все негативные эффекты нивелировались.

Ученые резюмировали, что теперь есть понимание, как работает механизм потери памяти при недостатке сна, а также — как этого избежать. Они подчеркнули, что открытие особенно важно в наше время, когда общество активно 24 часа в сутки 7 дней в неделю.

Ранее ученые из Brigham and Women's Hospital доказали, что бессонница стимулирует тягу к вредной еде.