Нейроны Hugin+ связывают гомеостат сна и нейроны циркадных часов
Известно, что наш сон контролируется гомеостатическими механизмами. Эти механизмы управляют не только сном после бодрствования, но также суточными часами, которые обеспечивают полный 24-часовой ритм сна. Все эти процессы взаимодействуют друг с другом и позволяют контролировать время сна в суточном цикле, а также определяют последующее недосыпание или полное отсутствие сна (бессонницу).
Однако механизмы, с помощью которых взаимодействуют эти процессы, до сих пор остаются плохо изученными. Чтобы прояснить ситуацию, ученые провели ряд исследований с использованием определенных аналитических приборов, в которых описали механизм, с помощью которого сон иногда может происходить в неправильное циркадное время суток.
Итак, установлено, что сон регулируется двумя процессами: циркадной системой, которая придает сну 24-часовые ритмы, и гомеостатической системой, которая обеспечивает достаточный сон организма. Сон происходит ночью из-за циркадных сигналов времени, а также гомеостатического импульса сна, вызванного длительным дневным бодрствованием. Однако гомеостатическая система иногда может перекрывать циркадную систему; например, после ночного недосыпания. Механизм, с помощью которого гомеостатическая система подавляет циркадные сигналы, позволяет сну происходить в соответствии с циркадными часами. Ученые смогли выявить связи между гомеостатическими и циркадными цепями и показали, что гомеостатическое стремление ко сну снижает циркадную активность нейронов Hugin+.
Нейроны Hugin+, ранее идентифицированные как нейроны, которые функционируют позже по времени, регулируя ритмы двигательной активности, также являются мишенями гомеостата сна. Лишение сна снижает активность нейронов Hugin+, и те, в свою очередь подавляют циркадную активность во время восстановительного сна. При этом нарушение активности нейронов Hugin+ способствует увеличению сна, вызванному активацией гомеостатического локуса сна, или так называемого дорсального веерообразного тела. Кроме того, мутации в пептидах, продуцируемых локусом Hugin+, усиливают восстановительный сон после недостатка или полного отсутствия сна (бессонницы). Транссинаптическое картирование головного мозга показывает, что нейроны Hugin+ возвращаются к центральным тактовым нейронам, которые также проявляют пониженную активность при потере сна пептидно-зависимым способом.
Таким образом, ученые установили, что нейроны Hugin+ интегрируют циркадные сигналы и сигналы сна, чтобы модулировать циркадные схемы и регулировать время сна.
