На качество и спокойствие вашего сна в значительной степени влияют условия окружающей среды, такие как шум, свет, влажность и потребление питательных веществ. Кроме того, температура окружающей среды – еще один важный фактор, влияющий на количество и качество сна. Недавнее исследование, которое объясняет взаимосвязь между температурой окружающей среды и качеством сна, привлекло внимание академических кругов.
Исследовательской группе под руководством профессора Чунгхуна Лим из Школы естественных наук в UNIST удалось раскрыть принцип, лежащий в основе изменения режима сна в зависимости от температуры окружающей среды, используя дрозофилы в качестве модели сна. Другими словами, нейронное соединение (синапсы) между нейронами, регулирующими сон, которые отправляют и принимают сигналы с использованием ГАМК (гамма-аминомасляной кислоты), основного тормозного нейромедиатора в головном мозге, исчезают при повышении температуры и, таким образом, изменяют сон. шаблон.
Во время сильной жары люди, как правило, испытывают сонливость в течение дня и испытывают трудности с засыпанием ночью. Точно так же дрозофила менее активна днем в жарких условиях и плохо спит ночью. Чтобы найти нейрофизиологический принцип этого явления, группа исследователей вырастила генетически модифицированных плодовых мушек при температуре, подобной жарким летним дням, и наблюдала за их режимами сна.
У плодовых мушек, использованных в эксперименте, есть мутация в гене Shaker (Sh). Белок, продуцируемый этим геном, создает путь, по которому ионы калия (K⁺) проходят в головном мозге. Если этого белка недостаточно, он чрезмерно активирует нервные клетки, подавляя сон. В конце концов, плодовые мухи-мутанты спят меньше других плодовых мух.
Однако, даже когда тот же тип плодовой мухи выращивался в жарких условиях, подавление сна не проявлялось. В исследовании было отмечено, что это явление связано с исчезновением связи между dFSB (дорсальный нейрон веерообразного тела) и тормозным нейромедиатором ГАМК.
В исследовании группа исследователей продемонстрировала, что шейкер (Sh) -экспрессирующие ГАМКергические нейроны, проецируясь на спинное веерообразное тело (dFSB), регулируют адаптивное к температуре поведение во сне у дрозофилы. Потеря функции Sh подавляет сон при низкой температуре, тогда как свет и высокая температура совместно регулируют Sh воздействуют на сон. Истощение Sh в ГАМКергических нейронах частично фенокопировано мутантами Sh.
"Наше исследование устанавливает генетический путь, который представляет собой чувствительную к температуре передачу ГАМК в нейронный локус, способствующий сну, и генерирует нейронную пластичность, лежащую в основе адаптивной организации архитектуры сна," говорит профессор Лим. "Знание изменений в режиме сна, вызванных весенней летаргией и волнами тепла, поможет нам лучше разрешить или помочь вылечить нарушения сна."