Ученые из Фрайбургского университета обнаружили ядро (совокупность нейронов), которое избирательно запускает быстрые движения глазами в быстрой фазе сна.
Как выяснилось, оно находится в продолговатом мозге и имеет проекции («тянет» свои аксоны) в ядра глазодвигательных нервов. Описанию особенностей его работы и тому, как именно оно контролирует парадоксальный сон, посвящена статья в журнале Nature Communications.
Во время фазы быстрого сна, отрытой в 50-х годах прошлого века Натаниэлем Клейтманом и Юджином Азерински, мышечный тонус минимален. Тем не менее по непонятным причинам это правило не распространяется на мышцы глазных яблок, которые начинают сокращаться и двигать глаза под закрытыми веками. Собственно, это явление и дало название фазе сна – REM или rapid eye movement.
Долгое время оставалось непонятным, что именно опосредует эти движения и как они влияют на сам быстрый сон. Международная группа исследователей под руководством ученых из Фрайбурга ранее нашла группу нейронов, находящихся в продолговатом мозге (часть ствола мозга), которую из-за специфического строения, похожего на крылья бабочки, назвала Nucleus papilio (русского аналога этого названия еще нет).
В этом исследовании ученые вместе со своими коллегами из Университета Берна применили оптогенетические методы, чтобы получить избирательное управление над конкретными нейронами (а именно – кальбиндин-D28K-экспрессирующими) этого ядра и посмотреть, как они влияют на фазу быстрого сна и движения глаз. Оказалось, что активация этих нейронов действительно приводила к увеличению амплитуды движений, тогда как угнетение их работы сводило мышечные сокращения к минимуму. При этом на саму работу коры мозга во время быстрого сна и продолжительность его эпизодов это никак не влияло.
Теперь, когда у исследователей есть еще один ключик к пониманию механизмов быстрого сна, можно изучать, как на работу этих нейронов и, соответственно, на быстрый сон могут повлиять различные патологии. Возможно, исследование в итоге даже поможет ответить на главный вопрос – а зачем мы вообще во сне двигаем глазами.
Текст: Анна Хоружая