Поскольку гены и белки, которые они кодируют, часто сохраняются у разных видов, исследователи подозревают, что их открытия — подкрепленные предварительными исследованиями на мышах — могут привести к новым методам лечения людей, чьи бессонница или нерабочее время работы не дают им уснуть еще долго. их головы ударились о подушку.«Мы знаем, что время сна регулируется внутренними биологическими часами организма, но как это происходит, остается загадкой», — говорит руководитель исследования Марк Н. Ву, доктор медицинских наук, доцент кафедры неврологии и медицины. , генетическая медицина и нейробиология в Медицинской школе Университета Джона Хопкинса. «Теперь мы нашли первый из когда-либо идентифицированных белков, который переводит информацию о времени из циркадных часов организма и использует ее для регулирования сна».Отчет о работе появится в Интернете 13 марта в журнале Neuron.В поисках молекулярных корней регуляции сна Ву и его коллеги изучили тысячи колоний плодовых мух, каждая с различным набором генетических мутаций, и проанализировали их режимы сна.
Они обнаружили, что у одной группы мух с мутацией в гене, который они позже назвали широким пробуждением (или сокращенно Пробуждением), были проблемы с засыпанием по ночам, болезнь, которая очень напоминала бессонницу во сне у людей. Исследователи говорят, что Уэйк, похоже, является посланником от циркадных часов к мозгу, сообщая ему, что пора отключиться и спать.После выделения гена команда Ву определила, что при правильной работе Wake помогает отключать тактовые нейроны мозга, которые контролируют возбуждение, делая их более чувствительными к сигналам тормозящего нейромедиатора, называемого ГАМК.
Пробуждение делает это особенно ранним вечером, тем самым способствуя засыпанию в нужное время. Уровни бодрствования в течение дня достигают максимума в сумерках у людей, хорошо спящих.
Мухи с мутировавшим геном пробуждения, которые не могли заснуть, не получали достаточно сигнала ГАМК, чтобы успокоить свои цепи возбуждения ночью, поддерживая мух в возбуждении.Исследователи обнаружили один и тот же ген у всех животных, которых они изучали: у людей, мышей, кроликов, кур и даже у червей.
Важно отметить, что когда команда Ву посмотрела, где находится Wake в мозгу мыши, они обнаружили, что он выражается в супрахиазматическом ядре (SCN), главных часах у млекопитающих. Ву говорит, что тот факт, что белок Wake экспрессировался в высоких концентрациях в SCN мышей, является важным.«Иногда мы обнаруживаем у мух то, что не имеет прямого отношения к животным более высокого порядка», — говорит Ву. «В данном случае, поскольку мы обнаружили белок в месте, где он, вероятно, играет роль в циркадных ритмах и сне, мы воодушевлены тем, что этот белок может делать то же самое у мышей и людей».
Есть надежда, что когда-нибудь, манипулируя пробуждением, возможно, с помощью лекарств, сменные рабочие, военнослужащие и бессонницы могут спать лучше.«Этот новый путь может стать местом, где мы можем вмешаться», — говорит Ву.
