Kognitywistyka

Katolicki Uniwersytet Lubelski Jana Pawła II

GABA-ergiczne sny… Sny na zawołanie!

senAktywacja neuronów GABA-ergicznych w rdzeniu przedłużonym wywołuje u śpiących myszy natychmiastowe przejście do fazy snu REM, czyli fazy marzeń sennych – informuje czasopismo „Nature”.

GABA-ergiczne sny… Sny na zawołanie!

Do tej pory sądzono, że rdzeń przedłużony (medulla oblongata) – jedna z najstarszych części mózgu kontrolująca funkcje odruchowe – podczas fazy snu REM (fazy szybkich ruchów gałek ocznych) odpowiada jedynie za tymczasowy paraliż mięśni szkieletowych, który zapobiega odtwarzaniu scen rozgrywających w naszych snach.

Teraz naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley (USA) wykazali, że bez aktywacji komórek rdzenia przedłużonego uwalniających kwas γ-aminomasłowy (GABA) faza snu REM w ogóle nie mogłaby wystąpić, co oznacza, że komórki te odgrywają kluczową rolę w powstawaniu marzeń sennych, a badacze znaleźli sposób na kontrolowane włączanie i wyłączanie snów.

Yang Dan i jej współpracownicy sterowali aktywnością neuronów GABA-ergicznych w obszarze rdzenia przedłużonego śpiących myszy i zaobserwowali, że pobudzenie tych komórek wprowadzało zwierzęta w fazę snu REM w ciągu kilku sekund, a ich dezaktywacja utrudniała, bądź nawet uniemożliwiała wystąpienie fazy szybkich ruchów gałek ocznych.

Z kolei aktywacja neuronów GABA-ergicznych u gryzoni przebywających w stanie czuwania skłaniała je do przyjmowania większych ilości pokarmu, co doprowadziło naukowców do wniosku, że komórki te stanowią przeciwieństwo neuronów stresu (np. neuronów noradrenergicznych znajdujących się wewnątrz mostu – innej, ewolucyjnie starej części mózgu) i są powiązane z przyjemnością i odprężeniem.

„Poprzedni badacze odkryli, że neurony noradrenergiczne aktywują się podczas biegania i dezaktywują w trakcie jedzenia lub czynności pielęgnacyjnych, więc wygląda na to, że w stanie relaksu i zadowolenia, neurony noradrenergiczne wyłączają się, a włączają się neurony GABA-ergiczne w rdzeniu przedłużonym” – komentuje Yang Dan.

Badacze wierzą, że ich odkrycie pomoże w lepszym zrozumieniu mechanizmów związanych ze spaniem i śnieniem.

„Wiele zaburzeń psychicznych, zwłaszcza zaburzeń nastroju, koreluje ze zmianami w obrębie fazy snu REM, podobnie jak działanie niektórych popularnych leków, dlatego jest to najprawdopodobniej istotny wskaźnik zdrowia umysłowego i emocjonalnego” – podsumowuje jeden z autorów badania Franz Weber.

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

 

Weber F., Chung S., Beier K.T., Xu M., Luo L., Dan Y. Control of REM sleep by ventral medulla GABAergic neurons. Nature. 2015 Oct 15;526(7573):435-8. doi: 10.1038/nature14979. Epub 2015 Oct 7.

Abstract

Rapid eye movement (REM) sleep is a distinct brain state characterized by activated electroencephalogram and complete skeletal muscle paralysis, and is associated with vivid dreams. Transection studies by Jouvet first demonstrated that the brainstem is both necessary and sufficient for REM sleep generation, and the neural circuits in the pons have since been studied extensively. The medulla also contains neurons that are active during REM sleep, but whether they play a causal role in REM sleep generation remains unclear. Here we show that a GABAergic (γ-aminobutyric-acid-releasing) pathway originating from the ventral medulla powerfully promotes REM sleep in mice. Optogenetic activation of ventral medulla GABAergic neurons rapidly and reliably initiated REM sleep episodes and prolonged their durations, whereas inactivating these neurons had the opposite effects. Optrode recordings from channelrhodopsin-2-tagged ventral medulla GABAergic neurons showed that they were most active during REM sleep (REMmax), and during wakefulness they were preferentially active during eating and grooming. Furthermore, dual retrograde tracing showed that the rostral projections to the pons and midbrain and caudal projections to the spinal cord originate from separate ventral medulla neuron populations. Activating the rostral GABAergic projections was sufficient for both the induction and maintenance of REM sleep, which are probably mediated in part by inhibition of REM-suppressing GABAergic neurons in the ventrolateral periaqueductal grey. These results identify a key component of the pontomedullary network controlling REM sleep. The capability to induce REM sleep on command may offer a powerful tool for investigating its functions.
Print Friendly, PDF & Email

ZOSTAW ODPOWIEDŹ