Znanost spanja še v zgodnjih fazah
Nova raziskava je pokazala, da spanje ostaja trajna biološka skrivnost z velikim kliničnim pomenom.
Thomas Scammell, zdravnik iz Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) in sodelavci so odkrili, da so v zadnjih desetletjih nove tehnologije nevroznanstvenikom omogočile prepoznavanje več možganskih vezij, ki urejajo cikel spanja in budnosti, pa tudi dejavnike, ki lahko vplivajo na to, kot so kofein in svetloba.
Toda preiskovalci so tudi ugotovili, da je zapletenost možganov še vedno kamen spotike pri razumevanju spanja.
"V zadnjih desetih letih so imeli nevroznanstveniki dostop do novih orodij, s katerimi lahko preizkusimo vloge zelo specifičnih nevronov v možganih," je dejal glavni avtor Scammell, profesor na oddelku za nevrologijo pri BIDMC.
"Ko poznamo določene pomembne igralce v možganih, nam to omogoča, da razvijemo terapije, ki bodo ljudem pomagale zaspati ali pa bodo zaspani ljudje bolj pozorni čez dan."
Natančneje, dve tehnologiji, razviti od leta 2000, omogočata nevrologom, da vklopijo ali izklopijo določene nevrone. V postopku, imenovanem kemogenetika, raziskovalci za določanje vloge nevronov uporabljajo zdravila, ki vplivajo le na gensko določeno skupino celic.
Optogenetika uporablja lasersko svetlobo za vklop ali izklop usmerjenih možganskih celic. Te tehnike so razkrile, katera nevronska vezja spodbujajo budnost in spanje v možganih, zlasti v možganskem deblu in hipotalamusu.
"Zdaj lahko natančneje zaslišujemo nevrone," je dejal Scammell. »Tehnike so si zelo podobne, vendar optogenetika deluje v kratkem časovnem obsegu, v velikosti sekund. S kemogenetiko lahko več ur opazujemo, kaj se zgodi, ko vklopimo ali izklopimo določene nevrone. "
Raziskovalci spanja so v zadnjih letih odkrili tudi pomembna odkritja o temeljni kemiji zaspanosti. V velikem preboju v poznih devetdesetih so znanstveniki odkrili prej neznano kemikalijo, nevrotransmiter, imenovan oreksin, ki je bil potreben za dolgotrajno budnost.
Izguba proizvodnje oreksina povzroča pogoste narkolepsije spanja, za katere je značilna kronična zaspanost in nepravilen REM spanec. Danes farmacevtska podjetja izdelujejo zdravila, ki namerno blokirajo oreksinski sistem za zdravljenje nespečnosti. Raziskovalci poskušajo razviti tudi zdravila, ki posnemajo oreksin, da bi ljudi prebudila.
"Zdravilo, ki deluje kot oreksin, bi lahko bilo tako dobro za bolnike z narkolepsijo, kot je insulin za ljudi s sladkorno boleznijo," je dejala Scammell.
Raziskave nevroznanosti so razkrile tudi kroženje možganov, ki ureja cirkadiane ritme, biološko uro, ki sinhronizira zaspanost in budnost z nočjo in dnevom.
Nahaja se globoko v hipotalamusu, suprahiasmatsko jedro (SCN) uravnava cirkadiane ritme in jih lahko nekaj časa vzdržuje tudi v popolni temi. Vendar SCN ne ustreza digitalnemu okolju, ko gre za navade ljudi v spanju.
"Ljudje vse pogosteje uporabljajo svoje elektronske naprave v postelji, kar možgane prevari, da mislijo, da so izpostavljeni dnevni svetlobi," je dejala Scammell. "Notranja ura se ponastavi, zato se zjutraj precej težje zbudi."
Telefoni in tablete so le eden od razlogov, da je približno tretjina vseh odraslih Američanov neprespana, saj ima veliko manj od priporočenih sedem do osem ur spanja na noč.
To odpira več vprašanj o tem, zakaj nekateri ljudje potrebujejo več ali manj od tega in zakaj nekateri lahko toliko bolje prenašajo primanjkljaj spanja kot drugi. Povezave med pomanjkanjem spanja ali slabim spanjem ter presnovnimi boleznimi, tveganjem za raka in motnjami razpoloženja zahtevajo tudi nadaljnje študije.
Z vsakim izmed sto tisoč možganov možganov, ki bodo med seboj povezani, bodo znanstveniki potrebovali globlje znanje o notranjem delovanju možganov, da bodo razumeli, kako medsebojno delujejo vezja, ki uravnavajo spanje.
"Med temi vezji je ogromno dialoga naprej in nazaj," je dejal Scammell, ki je dejal, da današnja tehnologija omogoča znanstvenikom, da hkrati spremljajo na desetine nevronov znotraj ene možganske regije.
"Naša sposobnost, da hkrati zabeležimo aktivnost le v peščici nevronov, še vedno ni nič podobnega razumevanju celotnih možganov, vendar je vsaj korak v pravo smer."
Ugotovitve študije so objavljene v reviji Nevron.
Vir: Beth Israel Deaconess Medical Center
