Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 164: почему мы неподвижны во сне?

Во время сна происходит прекращение работы почти всех поперечно-полосатых мышц (за исключением диафрагмы и других дыхательных мышц, а также мышц глазного яблока в фазу быстрого сна). Оказывается, это происходит не случайно, подавление работы скелетной мускулатуры во сне – активный процесс, который осуществляют специализированные рефлекторные дуги. Как именно реализуется такой контроль, а главное – почему это необходимо, читайте в последнем выпуске журнала Science.

Прекращение работы скелетной мускулатуры во время сна – активный процесс. До недавнего времени считалось, что необходим он только в фазу быстрого сна (именно в этот период активность мозга схожа с таковой в период бодрствования, потому возможно возникновение сновидений) и осуществляется по схеме, представленной на рисунке.

Нейроны, находящиеся в стволе головного мозга, посылают тормозные импульсы в нейроны спинного мозга, и таким образом происходит угнетение работы скелетных мышц.

Оказалось, что для фазы медленного сна существует свой подобный механизм, и что самое интересное – он отличен от первого. Нейроны, отвечающие за этот процесс, находятся в черной субстанции, а именно – в ее ретикулярной части. Как видно из схемы, указанные нейроны направляют тормозные импульсы одновременно в двигательные центры промежуточного мозга (моторные ядра таламуса) и в структуры мозга, отвечающие за индукцию возбуждения (голубое пятно и дорсальное ядро шва). В результате торможения работы указанных структур происходит угнетение работы скелетных мышц и погружение в фазу медленного сна соответственно. Доказательством существования этого механизма становится улучшение сна у пациентов с паркинсонизмом (когда гибнут нейроны черной субстанции) наряду с уменьшением тремора конечностей после глубокой стимуляции головного мозга.

Получается, что на весь период сна происходит активное угнетение работы мышц, при этом в фазу быстрого и медленного сна задействованы разные рефлекторные дуги. Кстати, это еще одно доказательство существования двух фаз сна, смысл существования которых ученые до сих пор изучили не до конца. Но почему отсутствие движений во время сна – такая необходимость? Ученые предполагают, что таким образом наиболее полно осуществляется восстановительная функция сна.

Практическое значение описанной нейронной дуги заключается в том, что, возможно, благодаря их стимуляции удастся вводить человека в состояние наркоза, ведь посредством их активации можно добиться сразу двух целей, преследуемых анестезией – неподвижности и сна. Но на данный момент таких исследований еще не проводилось.

Текст: Мария Гоглова

The stillness of sleep by William Wisden and Nicholas P. Franks in Science Jan 2020: Vol. 367, Issue 6476, pp. 366-367

DOI: 10.1126/science.aba4485

Источник: neuronovosti.ru

Комментарии: