Почему мы спим? Долгое время считалось, что нас заставляют регулярно засыпать исключительно особенности работы нашего мозга и нервной системы. Но теперь оказалось, что в этой схеме есть еще один, причем очень важный, участник — пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».
Автор новостей
Команда специалистов из Вашингтонского государственного университета обнаружила, что в мозге мышей присутствует пептидогликан — компонент клеточной стенки бактерий — и его уровень колеблется в зависимости от времени суток и сна. Ранее уже было известно, что введение пептидогликана животным заставляет их засыпать, но считалось, что эти молекулы не могут проникать в мозг естественным образом. Теперь становится ясно: молекулы пептидогликана действительно циркулируют в нервной системе и могут играть важную роль в управлении циклами сна и бодрствования.
Открытие подтверждает гипотезу о том, что сон возникает в результате коммуникации между нервной системой и множеством микробов, живущих внутри нас. Эта концепция, получившая название «холобионтного состояния», предполагает, что человек и живущие в его организме микробы — это единая система. Сон в таком случае можно рассматривать как результат координации двух автономных компонентов этой системы: нервов и микробиома. «Не или мозг, или микробы заставляют нас спать: они делают это вместе. Сон — это процесс, который возникает благодаря широкой координации на разных уровнях», поясняет соавтор работы Эрика Инглиш.
Эта гипотеза также объединяет представления о глобальной регуляции сна мозгом и о «локальном сне», когда отдельные клеточные сети переходят в сноподобное состояние, а затем подобные «островки сна» суммируются и организм погружается в полноценный отдых.
Полученные результаты добавляют аргументов в пользу идеи о том, что многие ключевые моменты жизнедеятельности человека — сон, когнитивные способности, аппетит — напрямую связаны с деятельностью триллионов микроорганизмов, для которых наш организм является домом. «Мы полагаем, что эволюция сна началась миллионы лет назад с простейших циклов активности и покоя у бактерий. И те же молекулы, которые управляли этими процессами тогда, теперь участвуют в регуляции и нашего мышления и поведения», отмечает соавтор исследования, профессор Джеймс Крюгер.
Ученые планируют продолжить изучение того, каким образом бактерии взаимодействуют с нашими клетками и как эта коммуникация влияет не только на сон, но и на здоровье в целом. Новое понимание этих процессов может со временем стать основой для инновационных методик лечения нарушений сна, в которых будут учитываться не только механизмы работы нервной системы и биоритмы мозга, но и естественные изменения микробиома кишечника.
Ранее ученые выяснили, как стресс влияет на наш микробиом, заставляя нас толстеть.
