Ученые выяснили, почему люди путают день и ночь во время болезни

Причиной отключения участков мозга, отвечающих за чувство времени, может быть повышенная температура тела. Биологи выяснили, что в нарушениях определения дня и ночи виновен жар.

Результаты исследования они опубликовали в журнале Current Biology, передает РИА «Новости».

– 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 из университета Джона Гопкинса в Балтиморе (США).

В последние годы ученые активно ищут биочасы в мозге человека и животных. 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.

Ранее исследователи полагали, что роль главного регулятора сна и бодрствования осуществляет небольшой регион в глубинных слоях мозга, который ученые называют «надзрительным ядром».  Однако эксперименты с удалением этого региона мозга не помогли доказать гипотезу. Тогда 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.

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.