Ученые раскрыли секреты сна: почему мы всегда чувствуем усталость и хотим спать

Японские ученые провели исследование, которое позволило более глубоко понять молекулярные механизмы, регулирующие циклы бодрствования и сна. Об этом сообщает Nature.

Основной фокус исследований направлялся на фосфорилирование белков, которое происходит в нейронах мозга и играет важную роль в регулировании сна и бодрствования. Однако, помимо фосфорилирования, существует еще несколько важных механизмов.

Одним из них является действие протеинкиназ — ферментов, которые подавляют сон, а также дефосфорилирующих ферментов, таких как протеинфосфатазы и кальциневрин, которые играют важную роль в индукции сна.

В новом исследовании ученые детально изучили роль трех ключевых ферментов: протеинкиназы А (PKA), протеинфосфатазы 1 (PP1) и кальциневрина. Они показали, что PKA стимулирует процессы бодрствования, в то время как PP1 и кальциневрин способствуют индукции сна.

Для того чтобы подтвердить эти теории, исследователи использовали генетически модифицированных мышей, в организме которых экспрессировались функционально измененные версии этих ферментов. Результаты показали, что активация PKA не только усиливает бодрствование, но и, наоборот, активация PP1 и кальциневрина способствует увеличению продолжительности сна.

Интересным аспектом исследования стало то, что ученые обнаружили, что PKA и PP1/кальциневрин могут конкурировать друг с другом, регулируя продолжительность сна и бодрствования. Когда активность одного фермента увеличивается, активность другого может снижаться.