Теперь исследование, проведенное учеными из Медицинского центра Бет Исраэль Дьяконесса (BIDMC) и Центра медицинских наук Университета Торонто / Саннибрук, помогает объяснить, почему с возрастом сон становится более фрагментированным. Новые результаты, опубликованные сегодня в журнале Brain, впервые демонстрируют, что группа тормозных нейронов, потеря которых приводит к нарушению сна у экспериментальных животных, значительно уменьшилась среди пожилых людей и людей с болезнью Альцгеймера, и что это в очередь, сопровождается нарушением сна.
«В среднем человек в возрасте 70 лет спит примерно на час меньше за ночь, чем человек в возрасте 20 лет», — объясняет старший автор Клиффорд Б. Сэпер, доктор медицинских наук, председатель неврологии BIDMC и профессор неврологии Джеймс Джексон Патнэм в Гарвардская медицинская школа. «Потеря сна и фрагментация сна связаны с рядом проблем со здоровьем, включая когнитивную дисфункцию, повышенное артериальное давление и сосудистые заболевания, а также тенденцию к развитию диабета 2 типа. Теперь выясняется, что потеря этих нейронов может способствовать возникновению этих различных расстройств. по мере старения людей ".В 1996 году лаборатория Сэпера впервые обнаружила, что вентролатеральное преоптическое ядро, ключевая клеточная группа тормозящих нейронов, функционирует как «переключатель сна» у крыс, отключая системы возбуждения мозга, позволяя животным заснуть. «Наши эксперименты на животных показали, что потеря этих нейронов вызывает глубокую бессонницу, при этом животные спят примерно на 50 процентов дольше обычного, а их оставшийся сон фрагментирован и нарушен», — объясняет он.Группа клеток в человеческом мозге, промежуточное ядро, расположена в аналогичном месте и имеет тот же тормозной нейромедиатор, галанин, что и ветролатеральное преоптическое ядро у крыс.
Авторы предположили, что если промежуточное ядро было важно для сна человека и было гомологично вентролатеральному преоптическому ядру животного, то оно также может аналогичным образом регулировать циклы сна и бодрствования человека.Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи проанализировали данные Rush Memory and Aging Project, исследования старения и деменции на уровне сообществ, которое началось в 1997 году и проводилось после группы из почти 1000 субъектов, которые вошли в исследование как здоровые 65- годовалых и наблюдаются до их смерти, после чего их мозг передается для исследования.
«С 2005 года большинство испытуемых в проекте« Память и старение »каждые два года проходят актиграфическую запись. Она заключается в ношении небольшого устройства типа наручных часов на недоминантной руке в течение семи-десяти дней», — поясняет первый автор. Эндрю С.П. Лим, доктор медицинских наук, Центр медицинских наук Университета Торонто и Саннибрук, ранее работал в лаборатории Saper.
Водонепроницаемое устройство для актиграфии используется 24 часа в сутки и, таким образом, отслеживает все движения, большие и малые, с разделением на 15-секундные интервалы. «Наша предыдущая работа определила, что эти актиграфические записи являются хорошим показателем количества и качества сна», — добавляет Лим.Авторы исследовали мозг 45 испытуемых (средний возраст смерти 89,2), идентифицируя вентролатеральные преоптические нейроны путем окрашивания мозга на нейромедиатор галанин. Затем они сопоставили актиграфическое поведение покоя-активности 45 человек за год до их смерти с количеством оставшихся вентролатеральных преоптических нейронов при вскрытии.«Мы обнаружили, что у пожилых пациентов, не страдающих болезнью Альцгеймера, количество вентролатеральных преоптических нейронов обратно пропорционально степени фрагментации сна», — говорит Сапер. «Чем меньше нейронов, тем более фрагментированным становился сон».
Субъекты с наибольшим количеством нейронов (более 6000) тратили 50 или более процентов от общего времени отдыха в длительные периоды бездвижения, которые, скорее всего, представляли сон, в то время как субъекты с наименьшим количеством вентролатеральных преоптических нейронов (менее 3000) тратили меньше более 40 процентов общего времени отдыха в продолжительные периоды отдыха. Результаты также показали, что среди пациентов с болезнью Альцгеймера наибольшее нарушение сна, по-видимому, было связано с количеством утраченных вентролатеральных преоптических нейронов.
«Эти данные являются первым доказательством того, что вентролатеральное преоптическое ядро у людей, вероятно, играет ключевую роль в возникновении сна и функционирует аналогично другим изученным видам», — говорит Сапер. «Утрата этих нейронов с возрастом и с болезнью Альцгеймера может быть важной причиной того, почему пожилые люди часто сталкиваются с нарушениями сна. Эти результаты могут, таким образом, привести к новым методам уменьшения проблем со сном у пожилых людей и предотвращения когнитивных функций, связанных с недосыпанием. снижение числа людей с деменцией ».