Длительные наблюдения за работой мозга молодых и пожилых крыс не раскрыли различий в работе нервных клеток, управляющих сном, что делает загадку чуткого старческого сна еще более таинственной, заявляют нейрофизиологи
В последние годы ученые вновь начали спорить о том, чем является процесс старения и смерти людей и животных. Некоторые биологи и эволюционисты считают, что этот процесс не случаен и что его контролирует своеобразная «программа смерти» — определенный набор генов, заставляющий тело дряхлеть и умирать и тем самым уступать место новому поколению себе подобных.
Другие возрастные изменения, в том числе и небольшая продолжительность сна у пожилых людей и животных, как недавно обнаружили ученые, может быть тоже связана с эволюцией. Засыпая раньше молодежи и просыпаясь раньше и быстрее нее, дедушки и бабушки предков Homo sapiens могли защищать их от ночных хищников и других угроз.
Владислав Вязовский, нейрофизиолог из Оксфордского университета, и его коллеги попытались выяснить, что именно заставляет пожилых людей быстро просыпаться и тяжело засыпать, наблюдая за работой мозга трех групп мышей – тинейджеров в возрасте 5 месяцев, годовалых взрослых особей и двухлетних стариков.
Как предположили ученые, центры сна в мозге пожилых особей постепенно теряют способность вырабатывать особые волны, коллективные колебания нервных клеток, которые связаны с фазами глубокого и обычного сна. Из-за этого сон людей и животных в возрасте будет не таким глубоким, как в молодости, и их органам чувств будет проще воспринимать сигналы извне.
Руководствуясь этой идеей, ученые сравнили активность нервных клеток в коре мозга у мышей из этих трех групп, периодически лишая грызунов сна на протяжении нескольких суток и затем позволяя им спать.
К большому удивлению Вязовского и его коллег, никаких различий в работе мозга всех трех групп мышей им не удалось найти — клетки их коры вырабатывали «сигналы сна» примерно одинаковым образом как при нормальном распорядке дня, так и при чрезмерно длительном бодрствовании. Подобные выводы противоречат тому, что показывают наблюдения за активностью всего мозга, а не отдельных нейронов.
Действительно, ученым из Кентского университета удалось выяснилось, что с годами у млекопитающих снижается чувствительность к свету в супрахиазматическом ядре — той части мозга, которая генерирует циркадные ритмы и синхронизирует работу «биологических часов» организма.
Ученые ставили опыты на мышах, сначала объединенных в группы по четыре, затем на каждой отдельно. Молодым было по одному-два месяца, старым — от 14 до 18 месяцев.
На клетки с грызунами был направлен свет. Оказалось, что у старых мышей в так называемом глутаматном рецепторе (НМДА-рецептор), который используется для передачи световой информации, в значительной степени снизилась возможность перезапускать циркадные ритмы. Связано это с тем, что из-за возрастных структурных изменений в рецепторе он хуже реагирует на свет.
Подобные изменения в итоге и приводят к неспособности супрахиазматического ядра стабильно поддерживать циркадные ритмы и, соответственно, к нарушениям сна.
Ученые подчеркивают, что их исследование может помочь в лечении пожилых людей, нуждающихся в перезапуске их биологических часов.
Источник Journal of Neuroscience