В настоящее время, несмотря на большое количество исследований, остаётся загадкой значимость активности некоторых областей головного мозга во время сна с быстрым движением глаз (БДГ, быстрый сон). Исследователи из Бернского университета и университетской клиники «Inselspital» обнаружили, что активация нейронов в гипоталамусе во время фазы БДГ регулирует пищевое поведение: подавление этой активности у мышей снижает аппетит. Результаты проведенного исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
В процессе сна происходит последовательная смена различных фаз, каждая из которых по-разному способствует полноценному отдыху. Во время фазы БДГ, также известной как парадоксальный сон, происходит большая часть сновидений и наблюдается высокая электрическая активность некоторых областей мозга, но функция этой специфической активности до сих пор остается неясной. Так, например, описана интенсивная деятельность головного мозга в областях, участвующих в процессах формирования памяти и эмоций. Кроме того, высокая активность наблюдается и в латеральных ядрах гипоталамуса, крошечной, эволюционно хорошо сохранившейся структуре мозга у всех млекопитающих. У бодрствующих животных нейроны этой области мозга управляют пищевым поведением, а также участвуют в регуляции мотивированного поведения и привычек.
Команда исследователей под руководством профессора Антуана Адамантидиса из Бернского университета изучила активность нейронов гипоталамуса во время быстрого сна у мышей. Целью исследования стало определения, механизмов активации нейронов во время фазы БДГ и их влияния на повседневное поведение. Было обнаружено, что подавление активности этих нейронов уменьшает количество пищи, потребляемой мышами. Полученные данные свидетельствуют о том, что быстрый сон необходим для стабилизации пищевого поведения.
В ходе исследования было обнаружено, что специфические паттерны активности нейронов в латеральных ядрах гипоталамуса, которые в состоянии бодрствования обычно сигнализируют о необходимости приёма пищи, также присутствуют на стадии БДГ. Для оценки роли этих паттернов активности во время быстрого сна использовался метод оптогенетики, который позволяет точечно отключать активность гипоталамических нейронов при помощи световых импульсов. В результате было обнаружено, что пищевое поведение животных, у которых отключалась активность нейронов латеральных ядер гипоталамуса по время быстрого сна, изменилось и снизилось количество потребляемой пищи. Примечательным оказался тот факт, что однократное вмешательство в нервную активность гипоталамуса оказывало продолжительный эффект. Изменения пищевого поведения наблюдались на протяжении четырех дней после вмешательства. Полученные данные свидетельствуют о том, что электрическая активность в гипоталамических цепях во время фазы БДГ очень пластична и необходима для поддержания стабильного пищевого поведения у млекопитающих.
Результаты данного исследования указывают на то, что для благополучия важно не только количество сна, но и его качество, в частности, для поддержания правильного пищевого поведения. В современном обществе данная проблема приобрела особую актуальность. Активный образ жизни, посменная работа, ночное воздействие экранов или смена часовых поясов не только уменьшает количество сна, но и влияют на его качество. Обнаруженная связь между активностью нейронов во время быстрого сна и пищевым поведением может помочь в разработке новых терапевтических подходов к лечению расстройств пищевого поведения. Тем не менее, следует подчеркнуть, что указанная взаимосвязь может зависеть от стабильности смен стадий сна и других факторов, которые еще предстоит раскрыть.
