Ученые научились включать и выключать сон у мышей

18 Декабря 2015 1 0

Сотрудники Стэнфордского университета научились вводить крыс в бессознательное состояние и выводить из него воздействием на одну и ту же группу нейронов, говорится в отчете об исследовании, опубликованном в журнале eLife, передает N+1.

В ходе работы ученые под руководством доцента Чин Хён Ли использовали оптогенетический подход для изучения работы нейронов таламуса. Таламус – это отдел головного мозга, проводящий сигналы от органов чувств к коре. Он принимает участие в регуляции сна и бодрствования, внимания и памяти. Оптогенетический метод состоит в том, что интересующие исследователей клетки (в данном случае нейроны) генетически модифицируют так, чтобы они экспрессировали светочувствительные ионные каналы. За счет этого клеки начинают воспринимать лазерную стимуляцию, и у ученых появляется инструмент для управления ими.

Возбуждение лазером нейронов центрального таламуса спящих мышей с частотой от 40 до 100 импульсов в секунду вызывало немедленное пробуждение животных. Воздействие на те же нейроны с меньшей частотой — 10 импульсов в секунду — вызывало глубокий сон, которому предшествовало нарушение сознания, напоминающее абсанс (форма эпилептических судорог, при которой пациент замирает с открытыми глазами и не реагирует на внешние раздражители).

Проведенные во время лазерной стимуляции функциональная МРТ и электроэнцефалограмма показали, что в зависимости от частоты импульсации нейронов таламуса связанные с ними отделы мозга (в частности, соматосенсорная кора) возбуждались или, наоборот, угнетались. То, что одни и те же нейроны, посылая импульсы разной частоты, вызывают противоположные реакции других отделов мозга, выглядело весьма необычно.

Дальнейшие эксперименты показали, что подобный эффект может быть связан с необычной импульсацией тормозных нейронов в соседнем с таламусом отделе мозга — неопределенном слое (zona incerta) субталамуса. При низкочастотной стимуляции эти нейроны посылают тормозные сигналы к другим отделам мозга, чего при высокой частоте стимуляции не наблюдается. Когда исследователи заблокировали нейроны неопределенного слоя, низкочастотная стимуляция таламуса не приводила к подавлению сенсорной коры, а, напротив, стимулировала ее.

«Мы выяснили, как связи в мозге могут регулировать сон и бодрствование. Надеемся, что эти данные помогут усовершенствовать метододики лечения травм мозга и других неврологических нарушений», — заключила Ли.

Роль нейронов центрального таламуса в процессах сна и пробуждения интересовала исследователей давно из-за потенциала лечебного воздействия на них при состояниях с минимальным сознанием. Однако, несмотря на единичный удачный эксперимент по элекстростимуляции таламуса, современного понимания механизмов его работы недостаточно для разработки универсальной клинической методики. Работа стэнфордских ученых существенно улучшила понимание этого вопроса.

Ученые планируют скармливать пластиковые отходы...

Ученые утверждают, что скорость деградации полиэтилена под воздействием фермента...

Ученые мира отметили День Земли Маршами науки

Ученые мира призывают деполитизировать науку и не экономить на защите окружающей...

Ученые доказали, что взгляд может передавать...

Поговорка "Глаза — зеркало души" оказалась чистой правдой

На нашей планете новая геологическая эра — «эра...

На Земле появилось более 200 видов минералов, связанных с деятельностью нашего...

Минобразования планирует вывести точные науки из...

Физику, химию, биологию хотят объединить в предмет под названием «Человек и...

Загрузка...

«Кассини» сфотографировал бурю на Сатурне

Зонд «Кассини» вышел на связь и прислал фотографии Сатурна

Обнаружена планета с параметрами Земли

NASA открыло покрытую льдом планету приблизительно равную Земле по размерам

Прощальный пролет: NASA показало прохождение зонда Cassini...

После возобновления связи аппарат должен прислать в NASA фотографии, отснятые в...

Словаки представили на автошоу в Монако летающий...

На полную трансформацию из автомобиля в самолет у изделия AeroMobil уходит около 3 минут

Сделана фотография Земли с орбиты Сатурна

Уникальную фотографию Земли и Луны с орбиты Сатурна разместило на своем сайте NASA

Комментарии 1
Войдите, чтобы оставить комментарий
niky

Алё---алЁ--ученая братия -пришлите адин включатель --спать хоцца..!!!!!!!!!!!

- 0 +
Блоги

Авторские колонки

Ошибка