Кишечные микробы влияют на сон
Новое исследование, проведенное в Университете штата Вашингтон, предлагает свежий взгляд на природу сна. Ученые обнаружили, что пептидогликан – вещество, входящее в состав клеточных стенок бактерий – естественным образом присутствует в мозге мышей и тесно связано с их суточными циклами сна и бодрствования.
Полученные данные поддерживают более широкую научную теорию, над которой в этом университете работают уже много лет. В ее основе лежит идея, что сон формируется благодаря взаимодействию внутренних механизмов регуляции сна и микробов, обитающих в организме. Недавние исследования, связанные с пептидогликаном (ПГ), поддерживают эту гипотезу и указывают на возможную роль продуктов распада клеточных стенок бактерий в регуляции сна. Известно, что введение ПГ животным способствует засыпанию, однако ранее считалось, что это вещество не проникает естественным образом в мозг.
Исследователи обнаружили, что серотонин и молекулы его рецепторов, которые участвуют в передаче сигналов и взаимодействии через серотонин, присутствуют в разных областях мозга и их уровень меняется в зависимости от времени суток и степени недостатка сна. Результаты этой работы были опубликованы в журнале Frontiers in Neuroscience. В статье рассматриваются две основные концепции сна. Первая утверждает, что сон контролируется мозгом и нервной системой. Вторая теория сосредоточена на так называемом "локальном сне", согласно которой сон представляет собой накопление похожих на сон состояний в небольших группах клеток по всему телу. Такие "спящие" состояния наблюдались у клеток в лабораторных условиях, что получило название модели "сна в пробирке". Когда эти короткие периоды "локального сна" накапливаются, словно поочередно гаснут лампочки в доме, организм постепенно переходит из состояния бодрствования в полноценный сон.
Новая гипотеза объединяет обе эти идеи, предполагая, что сон возникает благодаря взаимодействию между организмом и его микрофлорой – двумя самостоятельными системами, которые тесно связаны и влияют друг на друга. Взаимосвязь между микробиомом и поведением проявляется в разных направлениях, что свидетельствует о важной роли кишечных микроорганизмов в когнитивных функциях и основных формах человеческого поведения. Эти данные ставят под сомнение традиционное представление о неврологии, согласно которому поведение формируется исключительно мозгом – "сверху вниз". Напротив, возникает идея "снизу вверх": микроорганизмы, обитающие в кишечнике, на протяжении эволюции могли оказывать значительное влияние на развитие животных и человека, формируя поведение и мыслительные процессы в соответствии со своими потребностями.
