Регулирование сна из кишечника – в Frontiers оценили роль молекулы пептидогликан
Ученые из Вашингтонского государственного университета выявили новую взаимосвязь между микробами кишечника и сном. Она может изменить традиционные представления о регуляции сна. Исследование показало, что вещество, содержащееся в клеточных стенках бактерий — пептидогликан, — естественным образом присутствует в мозге мышей и демонстрирует закономерности, тесно связанные с циклами сна. Выводы опубликованы в журнале Frontiers in Neuroscience.
Эти данные дополняют гипотезу о том, что сон формируется не только мозгом, но и взаимодействием нервной системы с микробами, обитающими в организме. Ранее считалось, что пептидогликан не достигает мозга естественным образом. Однако новое исследование установило наличие этого вещества и его рецепторов в различных областях мозга.
Роль пептидогликана в регулировании сна
Уровень пептидогликана меняется в течение дня и под воздействием лишения сна. Это позволяет предположить его роль в регуляции сна. Результаты подкреплены многолетними исследованиями в области сна под руководством профессора Джеймса Крюгера.
Читайте по теме: дневной сон под прицелом ученых: хаотический отдых может привести к ранней смерти
Работа исследователей объединяет две концепции сна. Первая связывает сон с деятельностью мозга и нервной системы в целом, вторая рассматривает «локальный сон», при котором спящие состояния возникают в отдельных клеточных сетях по всему организму. Когда эти участки накапливаются, организм постепенно переходит от бодрствования к сну, словно в доме поочередно гаснут огни. Новая гипотеза предполагает, что сон возникает из взаимодействия организма и микробов, которые сами по себе функционируют как автономная система.
Влияние кишечника на сон и другие процессы
На фоне этих открытий возрастает понимание роли микробиома в когнитивных функциях и поведении человека. Ученые отмечают, что микроорганизмы, живущие в кишечнике, оказывают влияние на познавательную активность, аппетит и другие жизненно важные процессы. Эволюционная история микробов насчитывает миллиарды лет, что значительно превосходит возраст млекопитающих, птиц и насекомых, и, по мнению исследователей, именно их активность могла закладывать основы циклов сна еще на ранних этапах эволюции.
Новые открытия подчеркивают, что сон — это многоуровневый процесс, зависящий от координации на клеточном, тканевом и системном уровнях, а микробы играют в нем активную роль. Работа расширяет ранее известные факты о влиянии бактерий на сон: например, нарушение микробного состава кишечника отражается на его качестве, а инфекции вызывают усиленную потребность организма во сне. Результаты открывают перспективы для дальнейших исследований механизмов взаимодействия человека с микробиомом и возможного применения этих знаний в лечении нарушений сна.
Ранее на сайте «Пронедра» писали про грецкий орех: природный помощник для сна и защиты сердца
