Ученые из Центра биотехнологии Дрезденского технического университета (Германия) выявили биохимический переключатель, который запускает и прекращает сон. Эта информация важна для дальнейшего понимания нарушений сна и улучшения качества жизни. Результаты своего открытия они опубликовали в Current Biology.
Засыпание и пробуждение контролируется особым набором клеток мозга — сонными нейронами. Но ученые не знают, как именно они регулируют молекулярные процессы, чтобы человек засыпал и просыпался. У людей для контроля сна задействованы тысячи нейронов, у червя Caenorhabditis elegans эту функцию выполняет всего лишь один нейрон, что удобно для изучения. Простые модельные организмы, подобные C. elegans, могут раскрыть фундаментальные механизмы, управляющие жизнью.
Исследователи сосредоточили свое внимание на химическом посреднике FLP-11, который при активации высвобождает нейрон, отвечающий за сон. Такие химические посредники передаются между клетками мозга для передачи различных команд. С помощью генетического скрининга исследователи определили ключевой рецептор под названием DMSR-1, с которым связывается FLP-1, чтобы передать свое сообщение. Если этот рецептор отсутствовал, то черви спали значительно меньше.
Ученые обнаружили, что FLP-11 активирует рецепторы DMSR-1 в двух совершенно разных типах нейронов, и это давало разный результат. То есть одно и то же химическое вещество погружало червя в сон и заставляло проснуться, воздействуя на разные нервные клетки.
Хотя фаза сна червя длится всего 20 минут, ученые надеются, что молекулы и механизмы, участвующие во сне, являются общими для всех видов, и это открытие поможет найти такой же «переключатель сна» у людей.
Ранее мы рассказывали о том, как недосып влияет на сердце уже на третий день.