Природное соединение триптамин способно сигнализировать мозгу о нарастающей необходимости в отдыхе. У животных его уровень в спинномозговой жидкости рос по мере длительности бодрствования, а стимуляция связанного с ним рецептора увеличивала длительность и улучшала характеристики сна. Такие данные 22 июля опубликовал журнал Medical Xpress.
Специалисты Китайской академии наук и других учреждений исследовали механизм гомеостаза сна, при котором нужда в отдыхе постепенно усиливается в ходе бодрствования. Опыты ставили на ночных мышах и миниатюрных свиньях, активных в дневное время.
Исследователи создали флуоресцентный сенсор, чтобы измерять концентрацию триптамина в спинномозговой жидкости. Обнаружилось, что количество этого вещества возрастало в периоды бодрствования и уменьшалось после сна. Процесс определялся длительностью предшествующей активности, а не сменой дня и ночи.
Триптамин продуцировали моноаминергические нейроны, которые активируются при бодрствовании и находятся в промежуточном мозге и стволе мозга. Высвободившись, соединение взаимодействовало с рецептором GPR139, что усиливало возбудимость нервных клеток преоптической зоны гипоталамуса, вовлеченной в управление сном.
Инъекции триптамина удлиняли фазу медленного сна и повышали медленноволновую мозговую активность. Подавление синтеза этого соединения в определенных нейронных группах приводило к исчезновению восстановительного сна, который обычно наступает после продолжительного недосыпания.
Дальнейшие эксперименты продемонстрировали, что созданные активаторы GPR139 увеличивали длительность сна и углубляли его. При локальном блокировании рецептора в преоптической области гипоталамуса данный эффект исчезал. Так ученые установили, что система «триптамин — GPR139» служит одним из механизмов, превращающих накопленную активность организма в потребность во сне.
Ранее, 24 мая, Medical Xpress информировал о связи нарушений сна с риском развития деменции. В публикации подчеркивалось, что сон — это высокоорганизованный процесс, который координирует химические реакции, сосудистую динамику и циркуляцию спинномозговой жидкости. Ученые отмечают, что этот процесс критически важен для функционирования глимфатической системы — мозговой очистительной сети.