Глутаматные нейроны гипоталамуса управляют пробуждением у мышей

Учёные изучали, как мозг переключается между сном и бодрствованием. Они сосредоточились на области мозга под названием супрамамиллярная (supramammillary region), которая находится в задней части гипоталамуса. В этой области есть нейроны, которые используют глутамат — возбуждающий нейромедиатор, передающий сигналы между нервными клетками.

С помощью химиогенетики (метод, позволяющий включать или выключать определённые нейроны с помощью специальных веществ) исследователи активировали глутаматные нейроны у мышей. Это приводило к длительному бодрствованию и характерным изменениям на электроэнцефалограмме (ЭЭГ), отражающим активность мозга. Когда же эти нейроны тормозили, мыши больше спали, а их сон становился фрагментированным, также снижалась тета- и гамма-активность на ЭЭГ.

Внутри этой группы нейронов нашлись подтипы: одни выделяют и глутамат, и ГАМК (тормозной нейромедиатор), другие дополнительно содержат фермент NOS1. Активация нейронов, выделяющих только глутамат, сильно будила мышей, а торможение снижало тета-активность в REM-сне. Нейроны, выделяющие и ГАМК, при активации почти не влияли на бодрствование.

Результаты показывают, что глутаматные нейроны супрамамиллярной области — важный узел системы, управляющей сном и бодрствованием. Однако это исследование проведено на мышах, и на людях эти механизмы ещё не проверены.