Всего одна бессонная ночь помогает выйти из депрессии
Нейробиологи Северо-Западного университета впервые показали, с чем связан странный бодрящий эффект при краткой бессоннице. Ученые ненадолго лишали мышей сна и вызывали у них высокую активность. А потом изучали активность мозга. В период краткой бессонницы не только увеличивалось высвобождение дофамина, но и усиливалась синаптическая пластичность, что приводило к перестройке мозга. Причем мозг так перестраивался, что поддерживал хорошее настроение в течение следующих нескольких дней.
Эти результаты могут помочь исследователям лучше понять, как происходит естественная смена состояний настроения. Они также могут привести к более полному пониманию того, как действуют быстродействующие антидепрессанты (например, кетамин), и помочь исследователям выявить ранее неизвестные мишени для новых препаратов от депрессии.
Бодрящая бессонница
«Хроническая потеря сна хорошо изучена, и ее пагубные последствия подробно описаны», — говорит Евгения Козоровицкая, соавтор исследования. — «А вот кратковременная активная бессонница — например, когда студент засиживается до ночи перед экзаменом — изучена меньше. Мы обнаружили, что такая бессонница вызывает мощный антидепрессивный эффект и перестраивает мозг. Это важное напоминание о том, как наши случайные действия, такие как бессонная ночь, могут кардинально изменить мозг всего за несколько часов».
Ученым давно известно, что нарушения сна связаны с изменением психического состояния и поведения. Так, например, изменения сна и циркадных ритмов у пациентов могут вызывать манию или депрессивные эпизоды.
Чтобы изучить механизмы мозга, действующие при краткой бессоннице ученые разработали экспериментальную установку, которая была достаточно мягкой, чтобы не вызывать у мышей стресс, но достаточно дискомфортной, чтобы животные не могли заснуть.
После бессонной ночи поведение животных менялось, становясь более агрессивным, гиперактивным и гиперсексуальным, по сравнению с контрольными животными, которые спали обычным сном.
Используя методы оптогенетики, исследователи измеряли активность дофаминовых нейронов, которые отвечают за реакцию мозга на вознаграждение. И обнаружили, что активность нейронов была выше у животных при короткой бессоннице.
Ученые исследовали четыре области мозга, отвечающие за высвобождение дофамина: префронтальную кору, ядро аккумбенса, гипоталамус и дорсальный стриатум. Проведя мониторинг этих областей исследователи обнаружили, что при короткой бессоннице три из четырех областей (префронтальная кора, ядро аккумбенса и гипоталамус) усиливают высвобождение дофамина.
Но исследователи хотели еще больше сузить круг полученных результатов, поэтому они систематически глушили дофаминовые реакции от разных областей мозга. Антидепрессивный эффект исчез только тогда, когда исследователи заглушили дофаминовые реакции в медиальной префронтальной коре. Напротив, ядро аккумбена и гипоталамус оказались наиболее вовлеченными в гиперактивность, но менее связанными с антидепрессивным эффектом.
Козоровицкая говорит: «Это означает, что префронтальная кора является клинически значимой областью при поиске терапевтических мишеней. Но это также подтверждает идею, которая формируется в этой области в последнее время: дофаминовые нейроны играют очень много разных ролей в мозге. Это не просто монолитная популяция, которая предсказывает вознаграждение».
Повышенная нейропластичность
Хотя гиперактивность и повышенная сексуальность исчезали в течение нескольких часов после краткой бессонницы, антидепрессивный эффект сохранялся в течение нескольких дней. Это позволило предположить, что в префронтальной коре усилена синаптическая пластичность.
Когда ученые изучили отдельные нейроны, они обнаружили именно это. Нейроны префронтальной коры образовывали крошечные выступы, так называемые дендритные шипики, — очень пластичные элементы, которые изменяются в ответ на активность мозга. Когда исследователи с помощью генетически закодированного инструмента разорвали новые синаптические связи, антидепрессивный эффект исчез.
Бодрость вместо сна помогала спасаться от хищника
Хотя исследователи не до конца понимают, почему короткая бессонница вызывает такой бодрящий эффект, Козоровицкая подозревает, что здесь играет роль эволюция.
«Очевидно, что краткая бессонница каким-то образом активизирует организм», — говорит Козоровицкая. — «Можно представить себе определенные ситуации, когда особи угрожает хищник и ей нужна повышенная активность вместо сна. Уснет — погибнет. Я думаю, что в данном случае речь может идти именно об этом. Но если у вас постоянная бессонница, то возникают различные хронические эффекты, которые просто пагубны».
Козоровицкая предупреждает, что все-таки не стоит засиживаться до ночи, чтобы поправить плохое настроение.
«Антидепрессивный эффект быстро проходит, а мы знаем о важности хорошего ночного сна», — говорит она. — «Я бы сказала, что лучше пойти в спортзал или прогуляться. Новое понимание краткой бессонницы все-таки важнее для того, чтобы подобрать человеку подходящий антидепрессант».