Исследователи из Китая обнаружили природную молекулу, которая, по-видимому, играет важную роль в регуляции потребности организма во сне. По мнению авторов, открытие может стать основой для создания новых методов лечения бессонницы и других нарушений сна. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

Сон жизненно необходим для нормальной работы мозга и всего организма. Во время сна происходит консолидация памяти, очищение мозга от продуктов обмена веществ и восстановление организма. Однако миллионы людей страдают бессонницей, нарушениями циркадных ритмов, тревожными и депрессивными расстройствами, из-за чего испытывают проблемы с засыпанием и качеством сна. Существующие снотворные препараты нередко вызывают привыкание или сопровождаются побочными эффектами, включая сонливость на следующий день и повторное развитие бессонницы.

В новом исследовании ученые из Китайской академии наук и других научных учреждений изучили механизмы, лежащие в основе так называемого «давления сна» — естественного нарастания потребности во сне по мере увеличения времени бодрствования.

Исследователи обнаружили, что уровень природной молекулы триптамина (TrpA) в спинномозговой жидкости постепенно повышается по мере того, как организм дольше остается бодрствующим. Эксперименты на ночных мышах и дневных свиньях показали, что концентрация TrpA отражает продолжительность предшествующего периода бодрствования независимо от времени суток, что указывает на ее участие в системе внутренней регуляции сна.

Авторы установили, что триптамин выделяется группами нейронов, активных во время бодрствования. Затем молекула связывается с рецептором GPR139, что повышает активность нейронов в преоптической области гипоталамуса — участке мозга, отвечающем за запуск сна.

Дополнительные эксперименты показали, что активация рецептора GPR139 с помощью экспериментальных соединений значительно увеличивала продолжительность сна и улучшала его качество как у мышей, так и у свиней. Кроме того, исследователи продемонстрировали, что сигнальный путь TrpA–GPR139 необходим для нормального восстановления сна после его недостатка.

По словам авторов, результаты позволяют рассматривать триптамин как ранее неизвестный сигнал, участвующий в поддержании баланса между бодрствованием и сном, а рецептор GPR139 — как перспективную мишень для разработки новых лекарственных препаратов. Поскольку аналогичный механизм был обнаружен сразу у двух видов млекопитающих, ученые предполагают, что он может существовать и у человека. Если это подтвердится в дальнейших исследованиях, открытие может способствовать созданию более безопасных и не вызывающих зависимости средств для лечения бессонницы и других нарушений сна.