Крошечные генетические фрагменты регулируют сон и бодрствование — их нарушение ведёт к бессоннице

Учёные из Университета Помпеу Фабра (Барселона) и Центра геномного регулирования (CRG) обнаружили, что крошечные фрагменты нейрональных генов — микроэкзоны — играют ключевую роль в переключении мозга между состояниями бодрствования и сна. Нарушение работы этих фрагментов вызывает гипервозбуждение и бессонницу — симптомы, характерные для аутизма и шизофрении. Исследование провели на рыбках данио-рерио, а его результаты опубликовали 19 июня 2026 года в журнале Science Advances.

«Нарушение нормального паттерна микроэкзонов приводит к состоянию гипервозбуждения с повышенной нейронной активностью и инсомнией — феноменам, характерным для стрессовых реакций, а также для ряда нейроразвитийных расстройств», — говорит старший автор Мануэль Иримия (Manuel Irimia) из CRG.

Что такое микроэкзоны и почему они важны для мозга

Микроэкзоны — это исключительно короткие участки внутри нейрональных генов (всего 3–27 нуклеотидов), которые включаются или исключаются из гена при его считывании. Этот процесс называется альтернативным сплайсингом — механизмом, позволяющим одному гену производить несколько разных белков. Нейроны особенно зависят от такого тонкого регулирования: именно за счёт включения или исключения разных микроэкзонов они производят уникальные варианты белков, необходимых для синаптической передачи и обработки сигналов.

Ключевым регулятором включения нейрональных микроэкзонов является белок srrm3. Команда под руководством Таниэ Маккенсен (Tahnee Mackensen) изучила, что происходит, когда ген srrm3 отключён.

Без srrm3 мозг не может «выключиться»

Рыбки данио-рерио без функционирующего гена srrm3 демонстрировали резко повышенную двигательную активность и признаки бессонницы. Нейронная активность в их мозге была значительно выше нормы. Подробный анализ показал:

• Потеря srrm3 нарушает нормальный паттерн микроэкзонов в нейрональных генах — часть коротких фрагментов перестаёт включаться в нужный момент.
• Это меняет работу сигнального пути cAMP–PKA–CREB — важнейшей системы нейрохимической регуляции, контролирующей возбуждение и торможение нейронов.
• Именно через этот путь нарушенные микроэкзоны ведут к хроническому гипервозбуждению.

Ключевые выводы исследования:

• Регулятор бодрствования: микроэкзоны через путь cAMP–PKA–CREB модулируют переход между сном и бодрствованием.
• Эволюционная консервативность: механизмы регуляции возбуждения сохраняются в ходе эволюции, поэтому данные, полученные на рыбках данио-рерио, помогают понять, как этот процесс может работать у людей.
• Связь с аутизмом и шизофренией: мутации в генах, связанных с микроэкзонами, ассоциированы с этими заболеваниями, а нарушение сна и гипервозбуждение относятся к их характерным симптомам.
• Новая терапевтическая мишень: нормализация паттернов сплайсинга микроэкзонов или влияние на путь cAMP–PKA–CREB открывает потенциально новый класс подходов к лечению расстройств сна и нейроразвитийных заболеваний.

Читайте также по теме: Почему привычка лежать и ждать сна усугубляет бессонницу

Контекст усиливает значимость открытия. По данным ВОЗ, от расстройств сна страдают до 30% взрослых людей в мире. Хроническая бессонница повышает риск депрессии, сердечно-сосудистых заболеваний и деменции. Современные лекарства от бессонницы — бензодиазепины и Z-препараты — действуют на уровне целых рецепторных систем и имеют существенные побочные эффекты. Точечное воздействие на молекулярные переключатели, такие как srrm3 или отдельные микроэкзоны, может сформировать принципиально иной подход к терапии.