Чем дольше человек бодрствует, тем сильнее ему хочется спать. Это называется давлением сна, и он является ключевым механизмом, который заставляет нас засыпать в нужное время. Но какая именно молекула отвечает за накопление этого давления, до недавнего времени оставалось загадкой.
Ученые из Китайской академии наук и ряда других китайских институтов обнаружили, что эту роль выполняет триптамин — естественная молекула, уровень которой в спинномозговой жидкости нарастает по мере того, как увеличивается время бодрствования.
Как это работает
Определенные нейроны, активные только в период бодрствования, производят и высвобождают триптамин. Молекула связывается с рецептором GPR139, который в свою очередь усиливает активность нейронов в гипоталамической преоптической области — части мозга, отвечающей за регуляцию сна. Чем дольше длится бодрствование, тем больше триптамина накапливается в спинномозговой жидкости и тем сильнее становится сигнал ко сну.
Уровень триптамина отражает историю активности и бодрствования независимо от времени суток. Это означает, что молекула связана именно с потребностью во сне, накопленной за счет активности, а не с суточными циклами как таковыми.
Возможная мишень для лечения бессонницы
Вдохновившись этими результатами, исследователи протестировали соединения, которые активируют рецептор GPR139. У мышей и свиней такие соединения увеличивали продолжительность сна и улучшали его качество.
«В совокупности наше исследование показывает, что триптамин является сигналом, связанным с гомеостазом сна, а GPR139 является мишенью для воздействия против его нарушений», — пишут авторы исследования.
Механизм воспроизвелся как у мышей, так и у свиней — видов с очень разным режимом активности. Это дает основания предполагать, что он может быть общим для млекопитающих. Однако подтверждение того, что тот же механизм существует у людей, — это следующий шаг, а не текущий результат. Если такое подтверждение будет получено, это может открыть путь к новым препаратам от бессонницы, действующим через естественный биологический механизм сна, без риска зависимости, характерного для многих существующих снотворных.
Ранее ученые выяснили, что дневная сонливость и долгое засыпание повышают риск развития гипертонии.