Alvástudomány még a korai szakaszban

Egy új kutatási áttekintés szerint az alvás tartós biológiai rejtély marad, amelynek klinikai jelentősége jelentős.

Thomas Scammell, MD, a Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) munkatársa és munkatársai felfedezték, hogy az elmúlt évtizedekben az új technológiák lehetővé tették az idegtudósok számára, hogy azonosítsák az alvás / ébrenlét ciklusát szabályozó több agyi áramkört, valamint az ezt befolyásoló tényezőket, mint például a koffein és a fény.

De a nyomozók azt is felfedezték, hogy az agy bonyolultsága még mindig megbotlik az alvás megértésében.

"Az elmúlt tíz évben az idegtudósok új eszközökhöz jutottak, amelyek segítségével kipróbálhatjuk az agy nagyon specifikus neuronjainak szerepét" - mondta Scammell vezető szerző, a BIDMC ideggyógyászati ​​tanszékének professzora.

"Amikor ismerjük az agy releváns szereplőit, ez lehetővé teszi számunkra, hogy olyan terápiákat dolgozzunk ki, amelyek segítenek az embereknek elaludni, vagy segítenek az álmos emberekben éberebbnek lenni a nap folyamán."

Pontosabban, 2000 óta kifejlesztett két technológia lehetővé teszi a neurológusok számára, hogy be- vagy kikapcsolják a specifikus idegsejteket. A kemogenetikának nevezett folyamatban a kutatók olyan gyógyszereket használnak, amelyek csak egy genetikailag meghatározott sejtcsoportban hatnak az idegsejtek szerepének meghatározására.

Az optogenetika lézerfény segítségével kapcsolja be vagy kapcsolja ki a megcélzott agysejteket. Ezek a technikák rávilágítottak arra, hogy mely idegsejtek elősegítik az ébrenlétet és az alvást az egész agyban, különösen az agytörzsben és a hipotalamuszban.

"Most már pontosabban tudjuk kihallgatni az idegsejteket" - mondta Scammell. „A technikák nagyon hasonlóak, de az optogenetika rövid időn belül, másodpercek sorrendjében működik. A kemogenetika segítségével több órán keresztül figyelhetjük, mi történik, ha bizonyos idegsejteket be- vagy kikapcsolunk. "

Az alváskutatók az utóbbi években fontos felfedezéseket is tettek az álmosság alapvető kémia kapcsán. Az 1990-es évek végén történt jelentős áttörés során a tudósok felfedeztek egy eddig ismeretlen vegyszert, az orexin nevű neurotranszmittert, amely hosszú ébrenlét fenntartásához szükséges.

Az orexin termelés elvesztése a gyakori alvászavar narkolepsziát okozza, amelyet krónikus álmosság és rendszertelen REM alvás jellemez. Ma a gyógyszergyárak olyan gyógyszereket gyártanak, amelyek szándékosan blokkolják az orexin rendszert az álmatlanság kezelésére. A kutatók az orexint utánzó gyógyszereket is próbálnak kifejleszteni az emberek felébresztésére.

"Az orexin módjára ható gyógyszer ugyanolyan nagy lehet a narkolepsziás betegek számára, mint az inzulin a cukorbetegek számára" - mondta Scammell.

Az idegtudományi kutatások feltárták a cirkadián ritmusokat szabályozó agyi cirkulációt, azt a biológiai órát is, amely szinkronizálja az álmosságot és az ébrenlétet éjszakával és nappal.

A hipotalamusz mélyén elhelyezkedő suprachiasmatic nucleus (SCN) szabályozza a cirkadián ritmust, és képes egy ideig még teljes sötétségben is fenntartani őket. Az SCN azonban nem felel meg a digitális környezetnek, ha az emberek alvási szokásairól van szó.

"Az emberek egyre inkább az ágyban használják elektronikus eszközeiket, ami arra készteti az agyat, hogy azt gondolja, napfénynek van kitéve" - ​​mondta Scammell. "A belső óra visszaáll, így sokkal nehezebb reggel felébredni."

A telefonok és a táblagépek csak az egyik oka annak, hogy az összes amerikai felnőtt egyharmada alváshiányos, sokkal kevesebbet kap, mint az ajánlott éjszakai alvás hét-nyolc óra.

Ez több kérdést vet fel azzal kapcsolatban, hogy egyeseknek miért van szükségük ennél többre vagy kevesebbre, és miért tudják egyesek sokkal jobban tolerálni az alváshiányt, mint mások. Az alváshiány vagy a rossz alvás és az anyagcsere-betegségek, a rákkockázat és a hangulati rendellenességek közötti összefüggések szintén további tanulmányokat igényelnek.

Mivel az agy több százezer neuronja egymáshoz van kötve, a tudósoknak mélyebb ismeretekre lesz szükségük az agy belső működéséről, hogy megértsék, hogyan hatnak egymásra az alvást szabályozó áramkörök.

"Hatalmas párbeszéd folyik ide-oda ezen áramkörök között" - mondta Scammell, aki szerint a mai technológia lehetővé teszi a tudósok számára, hogy az agy egy régiójában egyszerre több tucat neuront figyeljenek meg.

"Az a képességünk, hogy egyszerre csak egy maroknyi idegsejtben rögzítsük az aktivitást, még mindig nem áll közel az egész agy megértéséhez, de legalább egy lépés a helyes irányba."

A tanulmány eredményei megjelennek a folyóiratban Idegsejt.

Forrás: Beth Israel Deaconess Medical Center