Биологи выяснили, почему больные люди теряют чувство времени

Биологи выяснили, что повышенная температура тела «отключает» особый набор клеток в мозге, отвечающих за ощущение времени и определение дня и ночи, благодаря чему болеющие люди теряют чувство времени, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

«Свет обычно крайне негативно и сильно влияет на желание человека поспать. Каждый вечер нам приходится отключать свет, чтобы заснуть, а утром – открывать шторы, чтобы проснуться.  Мы почти ничего не знали о том, что контролирует этот процесс. Наше исследование показало, что им управляет надзрительное ядро мозга, и что его работой управляют свет и тепло», — заявил Сет Блэкшоу (Seth Blackshaw) из университета Джона Гопкинса в Балтиморе (США).

В последние годы ученые активно пытаются раскрыть механизмы, управляющие циклами сна и бодрствования человека и других животных, и ищут «биочасы» в нашем мозге и других органах тела. Раскрытие принципов их работы поможет медикам создать лекарства от бессонницы или повышенной сонливости, понять, как можно ускорить акклиматизацию и решить множество других проблем, связанных с нарушением биоритмов.

Как рассказывает Блэкшоу, в последние годы на роль главного регулятора сна и бодрствования претендует небольшой регион в глубинных слоях мозга, который ученые называют «надзрительным ядром».  Эксперименты на животных показали, что активность нейронов в нем и то, какие гормоны они вырабатывают, зависит от времени суток.

Подобные опыты, по словам биолога, проводились путем удаления данного региона мозга, и оставалось непонятным, нарушалось ли чувство времени у животных в результате разрыва связи между надзрительным ядром и глазами, или из-за исчезновения этой части нервной системы. Поэтому Блэкшоу и его коллеги на протяжении нескольких лет работали над созданием методики, позволяющей временно отключить надзрительное ядро, не нарушая связей между другими отделами мозга.

Результатом этих усилий стало открытие гена LHX1, управляющего работой данных нервных клеток, и создание генной терапии, удаляющей его только из нейронов в надзрительном ядре. Используя эту терапию, ученые удалили данный ген в клетках мозга нескольких мышей, и проследили за тем, что поменялось в их поведении.

Эта процедура привела к нескольким ожидаемым и неожиданным результатам. К примеру, удаление гена LHX1 действительно привело к тому, что мыши потеряли чувство времени и циклы их сна и бодрствования приобрели случайный характер – они продолжали спать примерно по 12 часов в сутки, но делали это совершенно случайным образом.

С другой стороны, мыши начали очень странным образом реагировать на повышения и понижения температуры тела, резкие сдвиги которой начали «перезапускать» циклы сна и бодрствования. Это натолкнуло ученых на мысль, что ген LHX1 и клетки надзрительного ядра могут играть роль в развитии одного из самых интересных последствий появления высокой температуры во время болезней – потерю понимания того, когда начинается день и когда начинается ночь.

Они проверили эту идею, введя в организм нескольких мышей, у которых был удален данный ген, особую «вакцину», содержавшую в себе большое количество оболочек бактерий. Их появление в организме привело к развитию горячки, которая, в свою очередь, «перезапустила» циклы в надзрительном ядре.

Как отмечает Блэкшоу, подобный перезапуск надзрительного ядра можно использовать с пользой для человека – временная блокировка LHX1 после перелета в новый часовой пояс позволит людям быстрее приспосабливаться к жизни в новых условиях, в буквальном смысле отменяя развитие синдрома смены часовых поясов.

Источник: РИА Новости