Miega zinātne joprojām agrīnā stadijā
Jauns pētījumu pārskats atklāj, ka miegs joprojām ir ilgstoša bioloģiska noslēpums ar lielu klīnisko nozīmi.
Tomass Skamels (MD) no Beth Israel Deaconess medicīnas centra (BIDMC) un viņa kolēģi atklāja, ka pēdējās desmitgadēs jaunās tehnoloģijas neirozinātniekiem ļāva identificēt vairākas smadzeņu ķēdes, kas regulē miega / pamošanās ciklu, kā arī faktorus, kas to var ietekmēt, piemēram, kofeīns un gaisma.
Bet izmeklētāji arī atklāja, ka smadzeņu sarežģītība joprojām ir klupšanas akmens miega izpratnē.
"Pēdējo desmit gadu laikā neirozinātniekiem ir bijuši pieejami jauni rīki, ar kuriem mēs varam pārbaudīt ļoti specifisku neironu lomu smadzenēs," sacīja vadošais autors Skammels, BIDMC neiroloģijas katedras profesors.
"Kad mēs zinām konkrētus attiecīgos smadzeņu dalībniekus, tas ļauj mums izstrādāt terapiju, lai palīdzētu cilvēkiem gulēt vai palīdzētu miegainiem cilvēkiem būt modrākiem dienas laikā."
Divas kopš 2000. gada izstrādātas tehnoloģijas ļauj neirologiem ieslēgt vai izslēgt noteiktus neironus. Procesā, ko sauc par ķīmijģenētiku, pētnieki izmanto zāles, kurām ir ietekme tikai ģenētiski noteiktā šūnu grupā, lai noteiktu neironu lomu.
Optogenētika izmanto lāzera gaismu, lai ieslēgtu vai izslēgtu mērķtiecīgas smadzeņu šūnas. Šie paņēmieni ir atklājuši, kuras neironu ķēdes veicina nomodu un miegu visā smadzenēs, īpaši smadzeņu stumbrā un hipotalāmā.
"Tagad mēs varam precīzāk iztaujāt neironus," sacīja Skammels. “Metodes ir ļoti līdzīgas, taču optogenētika darbojas īsā laika posmā, sekunžu secībā. Izmantojot ķīmijģenētiku, mēs vairāku stundu laikā varam vērot, kas notiek, ieslēdzot vai izslēdzot noteiktus neironus. ”
Miega pētnieki pēdējos gados ir veikuši arī svarīgus atklājumus par miegainības fundamentālo ķīmiju. Deviņdesmito gadu beigās lielā izrāvienā zinātnieki atklāja iepriekš nezināmu ķīmisku vielu - neirotransmiteru, ko sauc par oreksīnu, kas vajadzīgs ilgas nomoda periodu uzturēšanai.
Oreksīna ražošanas zudums izraisa parasto miega traucējumu narkolepsiju, kurai raksturīga hroniska miegainība un neregulārs REM miegs. Mūsdienās farmācijas firmas bezmiega ārstēšanai ražo zāles, kas tīši bloķē oreksīna sistēmu. Pētnieki arī mēģina izstrādāt zāles, kas imitē oreksīnu, lai pamodinātu cilvēkus.
"Zāles, kas darbojas kā oreksīns, pacientiem ar narkolepsiju varētu būt tikpat lieliskas kā insulīns cilvēkiem ar cukura diabētu," sacīja Skammels.
Neirozinātnes pētījumi ir atklājuši arī smadzeņu cirkulāciju, kas regulē diennakts ritmus, bioloģisko pulksteni, kas sinhronizē miegainību un nomodu ar nakti un dienu.
Atrodas dziļi hipotalāmā, suprachiasmatic kodols (SCN) regulē diennakts ritmus un spēj tos kādu laiku uzturēt pat pilnīgā tumsā. Tomēr SCN neatbilst digitālajai videi, ja runa ir par cilvēku miega paradumiem.
"Cilvēki arvien biežāk izmanto savas elektroniskās ierīces gultā, kas māna smadzenes domāt, ka tās ir pakļautas dienasgaismai," sacīja Skammels. "Iekšējais pulkstenis tiek atiestatīts, tāpēc ir daudz grūtāk pamosties no rīta."
Tālruņi un planšetdatori ir tikai viens no iemesliem, kāpēc apmēram trešdaļai visu pieaugušo amerikāņu ir miega trūkums, jo viņi gulē daudz mazāk nekā ieteicamās septiņas līdz astoņas stundas naktī.
Tas rada vairāk jautājumu par to, kāpēc dažiem cilvēkiem vajag vairāk vai mazāk nekā tas, un kāpēc daži cilvēki var daudz labāk panest miega deficītu nekā citi. Saistība starp miega trūkumu vai sliktu miegu un vielmaiņas slimībām, vēža risku un garastāvokļa traucējumiem arī prasa papildu izpēti.
Kad katrs no smadzeņu simtiem tūkstošu neironiem ir savstarpēji savienots, zinātniekiem būs nepieciešamas dziļākas zināšanas par smadzeņu iekšējo darbību, lai saprastu, kā mijiedarbojas ķēdes, kas regulē miegu.
"Starp šīm ķēdēm ir milzīgs dialogs turp un atpakaļ," sacīja Skammels, kurš sacīja, ka mūsdienu tehnoloģija ļauj zinātniekiem vienā smadzeņu reģionā vienlaikus uzraudzīt desmitiem neironu.
"Mūsu spēja reģistrēt aktivitāti tikai nedaudzos neironos vienlaicīgi joprojām nav tuvu visu smadzeņu izpratnei, bet vismaz tas ir solis pareizajā virzienā."
Pētījuma rezultāti parādās žurnālā Neirons.
Avots: Beth Israel Deaconess medicīnas centrs
