Как мозг просыпается при нехватке кислорода: исследование на мышах

Во сне дыхание может на время останавливаться — это называется апноэ. Когда в крови накапливается углекислый газ, мозг должен проснуться, чтобы восстановить дыхание. Но как именно это происходит, до конца неясно.

Исследователи изучали нейроны в одной из областей мозга — наружном латеральном парабрахиальном ядре. Эти нейроны вырабатывают вещество CGRP (кальцитонин-ген-связанный пептид). Учёные предположили, что именно они запускают пробуждение при повышении углекислого газа.

С помощью специальных методов (хемогенетики и оптогенетики) они включали и выключали эти нейроны у мышей. Когда нейроны активировали — мыши просыпались. Когда их выключали — мыши не просыпались при повышении углекислого газа, но продолжали реагировать на громкий звук или встряхивание.

Это значит, что найденные нейроны нужны именно для пробуждения из-за нехватки кислорода или избытка углекислого газа, а не для любого пробуждения. Учёные также определили, на какие отделы мозга эти нейроны влияют.

Работа выполнена на мышах, поэтому на людях эти результаты ещё не проверены. Но понимание такого механизма может в будущем помочь при нарушениях сна, связанных с апноэ.