Нейроны сна и бодрствования

Сон, будучи автономным процессом, не всегда подчиняется нашей воле. Засыпание и пробуждение контролируются двумя биологическими процессами: сонным гомеостазом, более известным, как «давление сна» и циркадными ритмами, также известными, как биологические часы. Два этих процесса работают сообща для обеспечения хорошего и крепкого сна в течении ночи.  

Cвязи между ГАМК-эргическими, орексиновыми и моноаминоэргическими нейронами

Вентролатеральное ядро преоптической области (VLPO) играет крайне важную роль в регуляции сна, в то время, как латеральная задняя часть гипоталамуса содержит нейроны, отвечающие за поддержание состояния бодрствования, включая орексиновые нейроны в латеральной области гипоталамуса (LHA) и гистаминэргические нейроны в бугорнососцевидном ядре (TMN). Однако, то, каким именно образом эти клеточные популяции связаны друг с другом до недавних пор оставалось не ясным.

Гипоталамус

«В нашем исследовании мы задались целью установить то, какие участники вовлечены в регуляцию пробуждения», — объясняет Юки Саито, со-руководитель исследования, проведённого в Университете Цукубы и опубликованного  в The Journal of Neuroscience.

Авторы исследования сосредоточили внимание на нейронах гипоталамуса: гистидиндекарбоксилаза-положительных (HDC+) гистаминэргических нейронах в TMN и орексиновых нейронах в LHA. Группа использовала метод ретроградного транс-синаптического трассирования с применением рекомбинантного вируса бешенства, для анализа структуры и функций контуров гипоталамуса, которые соединяют друг с другом популяции нейронов, вовлечённых в регуляцию сна и пробуждения.

Исследователи выяснили, что эти нейроны иннервируются ГАМК-эргическими нейронами в преоптической области, включая нейроны VLPO.   Затем группа описала ГАМК-эргические нейроны в VLPO, которые осуществляют прямой синаптический контакт с нейронами гипоталамуса, ответственными за пробуждение. Обе группы нейронов пересекаются друг с другом и обе, вероятно, ингибируются нейромедиаторами норадреналином и серотонином и показывают типичные электрофизиологические свойства нейронов в VLPO, ответственных за засыпание.

«Наши результаты напрямую доказывают наличие моносинаптической связанности между нейронами ГАМК-VLPO и пробуждающими нейронами гипоталамуса а также определяют воздействие моноаминов на эти нейрональные пути. — заявляет Такеши Сакурай. — Эта информация важна  для более глубокого понимания механизмов, контролирующих сон и пробуждение и может помочь  в составлении надёжных рекомендаций для спокойного сна».

Текст: Кирилл Щербаков  

“Monoamines Inhibit GABAergic Neurons in Ventrolateral Preoptic Area That Make Direct Synaptic Connections to Hypothalamic Arousal Neurons” by Yuki C. Saito, Takashi Maejima, Mitsuhiro Nishitani, Emi Hasegawa, Yuchio Yanagawa, Michihiro Mieda and Takeshi Sakurai in Journal of Neuroscience.

Published July 11 2018.
doi:10.1523/JNEUROSCI.2835-17.2018  

Источник: neuronovosti.ru

Комментарии: