Докато знаем, че бързото движение на окото – или REM – сънът е съществена част от спокойния сън, ние не знаем много за това, което го контролира. Сега изследователите, използващи нова технология, наречена оптогенетика, са открили, че могат да предизвикат епизоди на REM инфекция, като директно осветяват светлина върху избрани мозъчни клетки или неврони.
Екипът – в това число членовете на Масачузетския технологичен институт (MIT) и Медицинското училище в Харвард, както в Масачузетс – съобщават за работата си в.
В изследването си изследователите обясняват, че вече знаем, че мозъчната тъкан съдържа холинергични клетки или неврони, които са включени в контрола на REM. Но тъй като този мозъчен регион съдържа и много други видове клетки, не е лесно да се поучи уникалната роля на холинергичните неврони.
Водещият автор д-р Криста Ван Дорт от отдела по мозъчни и когнитивни науки в МИТ обяснява, че предишни изследвания са предположили, че холинергичните неврони на мозъка са активни, когато сме будни и също така по време на сън REM, но "никой не би могъл да каже дали изгарянето на тези специфичните клетки са отговорни за прехода към REM съня. "
Така че в проучването си екипът се старае да проучи дали холинергичните неврони могат да предизвикат REM сън. Те използват радикална нова технология, наречена оптогенетика, която помага на учените да разберат мозъчните връзки чрез контролиране на активността на мозъчните клетки със светлина.
Активирането на холинергичните неврони увеличава броя на REM сънните епизоди
При оптогенетиката, невроните се приготвят да реагират на светлината с вмъкване на протеин, намиращ се в водорасли. В природата, протеините съответстват на определени дължини на вълната на светлината, което позволява на водораслите да се движат наоколо.
През 2005 г. учените в Станфордския университет откриха, че ако вкарате протеина в определени типове мозъчни клетки, тогава ще можете да осветите и активирате тях – като същевременно контролирате мозъчната активност на ниво отделни клетки.
За тяхното изследване д-р Ван Дорт и колеги използваха мишки, при които белязаният от светлина белтък беше вмъкнат в техните холинергични неврони. Невроните могат да бъдат активирани чрез оптично устройство, монтирано върху главите на мишките.
Те открили, че ако активират светлинно-чувствителните холинергични неврони по време на не-REM сън, той увеличава броя – но не и продължителността – на REM сънните епизоди, които мишките са имали. По-нататъшен анализ показва, че индуцираните REM епизоди съответстват на природните REM епизоди много внимателно.
Екипът изследва как холинергичната мозъчна система се свързва с мозъчните системи, за които вече е известно, че са важни за REM съня. Те също така разработват и изпитват начини за постигане на по-добър сън без REM.
Целта е да се подобрят начините за проектиране на естествен сън
Изследването е важно, защото дава нови улики за това как се контролира сънят REM – стъпка към разбирането как да се създаде естествен сън при хората.
Получаването на подходящия вид сън и достатъчно от него е важно за помагането на мозъка да се възстанови и да се възстанови. Той също така ни помага да обработим спомени, да презаредим имунната система и да поддържаме други функции на тялото.
Различните етапи на съня са полезни за различни неща, казва главният автор на изследването Емъри Браун, професорът по медицинско инженерство в МИТ Едуард Худ Taplin.
Проучвания при животни показват, че ученето се случва по време на сън REM, докато сън с бавна вълна – познат като не-REM етап три – е важно, за да ни накара да се чувстваме отпочинали и освежени.
Досега лекарствата не са успели да възпроизведат ползите от естествения сън – където REM и не-REM състоянията се редуват на всеки 90 минути, както проф. Браун обяснява: "Това, което правят, е да създадат успокоение. естествени механизми за сън, които да поемат. "
Крайната цел на екипа е да намерим по-добри начини за създаване на естествен сън. За да постигнат това, те възнамеряват да създадат и проучат различните етапи на съня отделно и след това заедно.
неотдавна съобщиха за друго изследване на оптогенетиката, при което изследователите намериха начин да четат и пишат мозъчни сигнали с помощта на светкавици.
В това проучване учените от университетския колеж в Лондон в Обединеното кралство показаха, че могат да използват светлина, за да задействат активността на нелекуваните мозъчни клетки и да накарат отделни клетки да излъчват уникален цвят, когато са активни. По този начин, ефективно, те могат да избират braceslls в различни модели и да измерват как избраната схема реагира.
