Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Нейрохимические механизмы сна

Материалы по биологии и химии / Сон и бодрствование у человека и животных / Нейрохимические механизмы сна

Страница 3

При применении ацетилхолина или карбахолина [Hernandez-Peone, 1964], эзерина [Jouvet, 1962] и холиномиметиков [Yamamoto, Domino, 1967] наступил сон с увеличением фазы быстрого сна и сокращением фазы медленного сна. По мнению Magherini с соавторами быстрые движения глаз в фазе быстрого сна, по-видимому, связаны с возбуждением холинергических ретикулярных нейрона (через вестибулярные ядра). По предположению Koella [19701 "ацетилхолин, возможно, является переносчиком в нервных сетях, контролирующих процессы сна". Однако конкретные механизмы участия ацетилхолина в организации сна остаются не ясными. Предполагается влияние ацетилхолина на медиатор сна посредством воздействия на ГАМК, снижая ее распад и повышая синтез [Нилова, 1973].

Внимание исследователей в последнее время привлечено исследованию возможной роли гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) в организации сна, особенно после выяснения ее значения как нейромедиатора, участвующего в регуляции процесса торможения. Уже указывалось о тенденции к повышению во время сна содержания ГАМК в центральной нервной системе [Godin, Mandell, 1965]. Депривация быстрого сна у кошек сопровождалась значительным снижением ее содержания в четверо холмии и хвостатом ядре, в то время как в коре лобных долей таламусе и особенно ретикулярной формации среднего мозга содержание ГАМК возрастает [Micic et al., 1967; 1969; Rakic, 1972]. Вместе с тем торможение гидроксиламином фермента ГАМК аминотрансферазы, разрушающего ГАМК, вызывало накопление последней и сопровождалось сокращением быстрого сна. Депривация быстрого сна приводила к торможению ГАМК-ами нотрансферазы [Mendoza et al., 1970], а подавление этого фермента динорпропилацетатом сопровождалось увеличением медленного сна и снижением ПГО-активности.

Близкими по химической структуре естественными компонентами центральной нервной системы являются гамма-оксибутират и гамма-бутиролактон. Указанные производные, по данным ряда исследователей [Laborit et al., 1960; Benda, Perles, I960], стимулировали сон и особенно быстрый сон у кошек (но не у крыс), причем у кошек они вызывали эту фазу сна и на фоне ее угнетения атропином, но не после угнетения ингибиторами моноаминоксидазы [Delorme et al., 1966]. Предполагается, что эти эффекты могут быть получены посредством влияния на пентозофосфатный шунт [Laborit et al., 1960] либо через воздействие на метаболизм ГАМК [Fishbein, Bessman, 1964]. Однако имеющиеся в настоящее время данные не дают ясного представления о конкретных механизмах участия ГАМК и ее производных в регуляции сна и его различных проявлений.

Нельзя не отметить, что большинство данных "моноаминной" схемы регуляции и поддержания различных проявлений сна получены в опытах на животных, кошках и отчасти на крысах. Экстраполяция этих данных на человека оказалась в ряде пунктов несостоятельной, в связи с видовой спецификой сна у различных животных. Помимо уже затрагивающихся в процессе изложения отличий реакций у людей, по сравнению с животными, можно дополнительно указать, что ингибиторы моноаминоксидаз, вызывая повышение у людей содержания норадреналина (сравнительно с серотонином), в то же время вызывали и угнетение быстрого сна [Wyatt et al., 1969], а введение парахлор-фенилаланина приводило к подавлению быстрого сна, а в некоторых случаях вызывало удлинение медленного сна [Wyatt et al., 1970]. Авторы полагают, что лишь серотонинергическая система индуцирует быстрый сон у людей, в то время как адренергическая система скорее подавляет быстрый сон и участвует в механизмах поддержания бодрствования, что подтверждается опытами и других исследователей [Bowers, Kupfer, 1971].

Бодрствование, по мнению Jouvet [1968], поддерживается благодаря активации метаболизма норадреналина в нейронах передних отделов ретикулярной формации варолиева моста, а также в группе нейронов среднего мозга. С этим связано тоническое облегчающее влияние на восходящую активирующую ретикулярную систему и поддержание корковой активности. Не исключается при этом включение и другой катехоламинергической системы, связанной с активностью дофамина - нигроотриарной системы, связывающей Substantia nigra с полосатыми телами и, по-видимому, выполняющей динамогенную роль в экстрапирамидных механизмах постурального регулирования в состоянии бодрствования [Демин, 1975].

Важная роль моноаминов мозга в регуляции сна подтверждается фармакологическими исследованиями с использованием "специфических" средств. Большинство фармакологических агентов, способных оказывать влияние на церебральные моноамины, неизбежно будет вмешиваться и в сон [Jouvet, 1972].

Используемые в настоящее время фармакологические препараты снотворного действия оказывают влияние на фазу быстрого сна, чаще всего вызывая ее подавление. Этот эффект особенно выражен под влиянием препаратов барбитуровой кислоты. В связи со сложностью переплетений нейромедиаторных влияний при возникновении быстрого сна Жуве [1972] подчеркивает деликатность триггерной организации этой фазы сна, в развитии которой необходимы три ключа: серотонин, ацетилхолин и норадреналин. Допускается, что в индукции быстрого сна могут участвовать продукты катаболизма серотонина, в частности 5-оксииндолуксусная кислота, триптофол. Развитие фаз цикла бодрствование-сон связывается с относительными концентрациями серотонина и норадреналина в структурах головного мозга при освобождении в соответствующих механизмах (Torda, 1969]. Высказывается мнение, что для возникновения быстрого сна необходим тонкий баланс и определенный уровень между аминами [Tabushi, Himwich, 1969]. Отсюда и проистекает особая чувствительность быстрого сна к различным фармакологическими и другим факторам. Наблюдающийся феномен "отдачи" после отмены ряда подавляющих фазу быстрого сна фармакологических препаратом и после тотальной или избирательной депривации сна, по мнению Oswald [1969], может отражать повышенный синтез протеиина в мозгу. Синтез рассматривается как создание нового нейронного механизма или для замещения того, который был до этого создан для противодействия или для выработки к препарату толерантности, развитию которой препятствуют ингибиторы синтеза протеина [Сох et al., 1968]. Ряд авторов [Jouvet, 1964; Dement, 1965] считают, что во время бодрствования и медленного сна происходит накопление в организме химических веществ, нейтрализация которых совершается во время быстрого сна. Подводя итоги имеющимся в литературе данным, следует подчеркнуть отсутствие единого мнения о нейрофизиологических и нейрохимических механизмах регуляции и поддержания различных проявлений бодрствования и сна, в частности его фаз и стадий и их циклической организации. Достигнутые успехи в результате экспериментальных исследований на животных, свидетельствуют о сложной иерархии взаимосвязей нейрофизиологических и нейрохимических систем мозга в регуляции цикла бодрствование-сон и многообразии его проявлений. Опубликованные данные показывают большую сложность нейрохимической регуляции сна и бодрствования и связанные с этим значительные расхождения в результатах исследования различных фармакологических веществ на сон животных и в особенности человека. Изучение механизмов сна человека является весьма актуальным и представляет несомненный теоретический и практический интерес, так как дальнейшее их углубление может способствовать целенаправленной регуляции столь распространенных агрипнических расстройств. В заключение необходимо отметить, что этим не исчерпывается обзор имеющихся в литературе данных по вопросам химии и фармакологии сна.