Сон и пластичность синапсов: исследование на дрозофиле

Сон нужен всем животным, но что именно происходит в мозге, когда мы не высыпаемся, до конца не ясно. Исследователи изучали плодовых мушек дрозофил — удобный объект для генетических экспериментов. У мушек после лишения сна меняется структура пресинаптических окончаний — мест, где нейроны передают сигнал друг другу. В частности, растёт уровень белка Bruchpilot (BRP), который помогает собирать «активную зону» синапса.

Чтобы понять молекулярные детали, учёные провели анализ белков и их фосфорилирования — процесса, при котором к белку присоединяется фосфатная группа, меняя его активность. Оказалось, что при повышенной потребности во сне многие пресинаптические белки становятся менее фосфорилированными, то есть наступает общее снижение фосфорилирования (гипофосфорилирование). Это связано со снижением активности фермента PKA и повышением активности фосфатазы PP1.

Когда исследователи искусственно меняли активность PKA или PP1, симптомы, связанные с уровнем BRP и сном, ослабевали. Авторы предполагают, что такое гипофосфорилирование — молекулярный признак перестройки синапсов, который помогает адаптировать потребность во сне. Этот механизм может быть общим для разных видов, но пока подтверждён только на мушках.

Важно: это эксперименты на животных, на людях такие вмешательства не проверялись. Результаты не означают, что, влияя на PKA или PP1, можно лечить нарушения сна у человека.