Найден «ген сна». Нарушения сна

В том, что вы плохо спите по ночам, может быть виноват доставшийся вам вариант гена FABP7.

Результаты исследования, проведенного учеными из Университета штата Вашингтон, опубликованы в журнале Science Advances.

Авторы исследования изучили «поведение» различных генов в течение цикла смены сна и бодрствования у мышей, фруктовых мух-дрозофил и человека. Как выяснилось, качество сна у этих разных видов живых существ регулирует один и тот же ген FABP7.

Он отвечает за выработку одноименного белка в астроцитах — одной из разновидностей клеток нервной ткани головного мозга. Так, когда у мышей ген FABP7 «выключали», их сон становился более тревожным и прерывистым, чем у животных с работающим геном.

Чтобы выяснить роль гена FABP7 у человека, ученые проанализировали генетический профиль почти 300 мужчин, участвовавших в семидневном исследовании, посвященном качеству сна. Оказалось, что 29 из них являются носителями специфического варианта гена FABP7.

Эта мутация делает ген малоактивным, снижая выработку белка FABP7 в астроцитах. Хотя носители мутации спали столько же, сколько и остальные участники, их сон был неглубоким и прерывистым.

То, что ген FABP7 отвечает за хороший сон, удалось подтвердить и в ходе экспериментов на фруктовых мухах-дрозофилах. Мухи, в астроциты которых был встроен мутантный «ген сна», так же, как мыши и люди, спали гораздо беспокойнее, чем их соплеменницы с нормальным вариантом гена FABP7.

«Тот факт, что у таких разных особей (например, дрозофилы в своем нынешнем виде присутствуют на планете около 60 миллионов лет) сон регулирует один и тот же ген, свидетельствует о существовании в головном мозге какого-то древнейшего биологического механизма, поддержанного естественным отбором, — отметил ведущий автор исследования Джейсон Герстнер (Jason Gerstner). — Ведь эволюция не будет так долго сохранять что-то неважное».

Иммунная система влияет на качество сна

Один и тот же универсальный иммунный механизм в головном мозге и запускает ответную реакцию на вторжение патогенов, и заставляет мозг перейти в режим сна, чтобы восстановиться после борьбы.

Результаты исследования, проведенного учеными из Гарвардской школы медицины, были опубликованы в журнале Brain, Behavior and Immunity.

Проводя эксперименты на мышах, исследователи установили, что сон может отчасти регулироваться базирующемся в головном мозге белковым комплексом иммунных клеток, который называется инфламмасома NLRP3. Этот комплекс запускает воспалительную реакцию при контакте клетки с патогенными микроорганизмами, и он же активирует иммунную молекулу интерлейкин-1 бета.

Исследования показали, что эта молекула играет ключевую роль в процессе засыпания и обеспечивает глубину сна. В клетках головного мозга мышей, в которых отсутствовал ген, кодирующий инфламмасому NLRP3, отсутствовала и молекула интерлейкин-1 бета. Такие животные мало и тревожно спали после того, как их долго лишали сна, а также не испытывали обычной сонливости после заражения бактериальной инфекцией. Когда такие мыши получали отсутствующую у них молекулу интерлейкин-1 бета, их сон нормализовался.

Это доказывает, пишут исследователи, что инфламмасома NLRP3 является ключевым иммунным регулятором сна. «Наше исследование впервые показало, что инфламмасома работает как универсальный сенсорный механизм, регулирующий процесс сна с помощью выработки иммунных молекул», — отметил один из авторов исследования Марк Цилински (Mark R. Zielinski).

Он и его коллеги полагают, что инфламмасома NLRP3 играет роль блюстителя здоровья и жизнеспособности головного мозга, помогая ему восстановиться после недосыпания и инфекционной болезни. «Мы знаем, что хороший сон помогает поправиться от болезни. Поэтому активизация инфламмасомы при встрече с инфекцией заставляет предположить, что этот иммунный механизм защищает мозг», — пояснил Цилински. Он надеется, что полученные данные смогут стать основой для разработки методов в лечения людей с хроническими расстройствами сна.

Нарушения сна

Нарушения сна являются довольно распространенной проблемой. Частые жалобы на плохой сон предъявляют 8-15% взрослого населения всего земного шара, а 9-11% употребляют различные снотворные препараты. Причем этот показатель среди лиц пожилого возраста намного выше. Нарушения сна встречаются в любом возрасте и для каждой возрастной категории характерны свои виды нарушений. Так ночное недержание мочи, снохождение и ночные страхи встречается в детском возрасте, а патологическая сонливость или бессонница более характерны для пожилых людей. Есть и такие нарушения сна, которые начинаясь в детском возрасте сопровождают человека всю его жизнь, например, нарколепсия.

Нарушения сна бывают первичные — не связанные с патологией каких либо органов или вторичные — возникающие как следствие других заболеваний. Расстройство сна может возникнуть при различных заболеваниях центральной нервной системы или психических нарушениях. При целом ряде соматических заболеваний у пациентов возникают проблемы со сном из-за болей, кашля, одышки, приступов стенокардии или аритмии, зуда, учащенного мочеиспускания и т. п. Интоксикации различного генеза, в том числе и у онкологических больных, часто вызывают сонливость. Нарушения сна в виде патологической сонливости могут развиться из-за гормональных отклонений, например, при патологии гипоталамо-мезэнцефальной области (эпидемический энцефалит, опухоль и др.)

Классификация нарушений сна

1. Инсомния — бессонница, нарушения процесса засыпания и сна.

• Психосоматическая — связанная с психологическим состоянием, может быть ситуативная (временная) или постоянная
• Вызванная приемом алкоголя или медикаментозных препаратов:

1. хронический алкоголизм;
2. длительный прием препаратов активирующих или угнетающих ЦНС;
3. синдром отмены снотворных, седативных и других препаратов;

• Вызванная заболеваниями психики
• Вызванная расстройствами дыхания во время сна:

1. синдром снижения альвеолярной вентиляции;
2. синдром ночных апноэ;

• Вызванная синдромом «беспокойных ног» или ночными миоклониями
• Вызванная другими патологическими состояниями

2. Гиперсомния - повышенная сонливость

• Психофизиологическая - связанная с психологическим состоянием, может быть постоянная или временная
• Вызванная приемом алкоголя или медикаментозных средств;
• Вызванная психическими заболеваниями;
• Вызванная различными расстройствами дыхания во сне;
• Нарколепсия
• Вызванная другими патологическими состояниями

3. Нарушения режима сна и бодрствования

• Временные нарушения сна — связанные с резким изменением рабочего графика или часового пояса
• Постоянные нарушения сна:

1. синдром замедленного периода сна
2. синдром преждевременного периода сна
3. синдром не-24-часового цикла сна и бодрствования

4. Парасомния — нарушения в функционировании органов и систем, связанные со сном или пробуждением:

• сомнамбулизм;
• ночное недержание мочи (энурез);
• ночные страхи;
• ночные эпи-приступы;
• другие расстройства

Симптомы нарушения сна

Симптомы нарушений сна разнообразны и зависят от вида нарушения. Но каким бы ни было нарушение сна, за короткий период времени оно может привести к изменению эмоционального состояния, внимательности и работоспособности человека. У детей школьного возраста возникают проблемы с учебой, снижается способность усваивать новый материал. Бывает, что пациент обращается к врачу с жалобами на плохое самочувствие, не подозревая, что оно связано с нарушением сна.

Психосоматическая бессонница. Инсомнию считают ситуативной, если она длится не более 3 недель. Страдающие бессонницей люди плохо засыпают, часто просыпаются посреди ночи и не могут заснуть. Характерно ранее утреннее пробуждение, чувство невыспанности после сна. В следствие этого возникают раздражительность, эмоциональная нестабильность, хроническое переутомление. Ситуация осложняется тем, что пациенты переживают из-за нарушений сна и с тревогой ждут ночи. Время, проведенное без сна во время ночных пробуждений, кажется им в 2 раза дольше. Как правило, ситуативная бессонница обусловлена эмоциональным состоянием человека под действием определенных психологических факторов. Нередко после прекращения действия стрессового фактора сон нормализуется. Однако в некоторых случаях сложности засыпания и ночные пробуждения становятся привычными, а страх бессонницы только усугубляет ситуацию, что приводит к развитию постоянной инсомнии.

Бессонница вызванная приемом алкоголя или медикаментозных препаратов. Длительное постоянное употребление алкогольных напитков приводит к нарушениям организации сна. Фаза быстрого сна укорачивается и пациент часто просыпается ночью. После прекращения приема алкоголя, как правило, в течение 2 недель нарушения сна проходят.

Нарушение сна может быть побочным действием препаратов, возбуждающих нервную систему. Длительный прием седативных и снотворных средств также может привести к бессоннице. Со временем эффект от препарата уменьшается, а увеличение дозы приводит к кратковременному улучшению ситуации. В результате нарушения сна могут усугубляться, невзирая на увеличение дозировки. В таких случаях характерны частые кратковременные пробуждения и исчезновение четкой границы между фазами сна.

Бессонница при психических заболеваниях отличается постоянным чувством сильного беспокойства в ночное время, очень чутким и поверхностным сном, частыми пробуждениями, дневной апатией и усталостью.

Синдром сонных апноэ или апноэ во сне — это кратковременное прекращение тока воздуха в верхние дыхательные пути, происходящее во время сна. Такая пауза в дыхании может сопровождаться храпом или двигательным беспокойством. Различают обструктивные апноэ, происходящие в следствие закрытия на вдохе просвета верхних дыхательных путей, и центральные апноэ, связанные с нарушением работы дыхательного центра.

Бессонница при синдроме беспокойных ног развивается из-за возникающего в глубине икроножных мышц ощущения, требующего сделать движения ногами. Неконтролируемое желание подвигать ногами возникает перед сном и проходит при движении или ходьбе, но потом оно может повториться.

В некоторых случаях нарушения сна происходят из-за возникающих во сне непроизвольных однообразных и повторяющихся сгибательных движений в ноге, стопе или большом пальце. Обычно сгибание длится 2 сек и повторяется через полминуты.

Нарушения сна при нарколепсии характеризуются внезапными приступообразными засыпаниями в дневное время. Они непродолжительны и могут возникнуть во время поездки в транспорте, после еды, в ходе монотонной работы, а иногда в процессе активной деятельности. Кроме этого, нарколепсия сопровождается приступами катаплексии — резкой потерей тонуса мышц, из-за чего пациент может даже упасть. Чаще всего приступ происходит во время выраженной эмоциональной реакции (гнев, смех, испуг, удивление).

Нарушения режима сна и бодрствования. Нарушения сна, связанные с изменением часового пояса («реактивный сдвиг фаз») или графика посменной работы являются адаптационными и проходят через 2-3 дня.

Синдром замедленного периода сна характеризуется невозможностью заснуть в определенные часы, необходимые для нормального режима труда и отдыха в рабочие дни. Как правило, пациенты с таким нарушением сна засыпают в 2 часа ночи или ближе к утру. Однако в выходные дни или во время отпуска, когда в режиме нет необходимости, пациенты не отмечают никаких проблем со сном.

Синдром преждевременного периода сна редко служит поводом для обращения к врачу. Пациенты быстро засыпают и хорошо спят, но они слишком рано пробуждаются и соответственно вечером рано ложатся спать. Такие нарушения сна часто встречаются у людей в возрасте и обычно не доставляют им особого дискомфорта.

Синдром не-24-часового цикла сна и бодрствования заключается в невозможности для пациента жить по графику 24-часовых суток. Биологические сутки таких пациентов часто включают 25-27 часов. Данные нарушения сна встречаются у людей с изменениями личности и у слепых.

Снохождение (сомнамбулизм) - это бессознательное совершение сложных автоматических действий во время сна. Пациенты с подобными нарушениями сна могут ночью вставать с кровати, ходить и что-то делать. При этом они не просыпаются, сопротивляются попыткам их разбудить и могут совершать опасные для их жизни действия. Как правило, подобное состояние длится не более 15 минут. После этого пациент возвращается в постель и продолжает спать, либо просыпается.

Ночные страхи чаще возникают в первые часы сна. Пациент с криком садится в постели в состоянии страха и паники. Это сопровождается тахикардией и учащением дыхания, потоотделением, расширением зрачков. Через несколько минут, успокоившись, пациент засыпает. Утром он обычно не помнит о ночном кошмаре.

Ночное недержание мочи наблюдается в первую треть ночного сна. Оно может быть физиологическим у маленьких детей и патологическим — у детей, которые уже научились самостоятельно ходить в туалет.

Диагностика нарушения сна

Наиболее распространенным методом исследования нарушений сна является полисомнография. Это обследование проводится сомнологом в специальной лаборатории, где пациент должен провести ночь. Во время его сна множество датчиков одновременно регистрируют биоэлектрическую активность мозга (ЭЭГ), сердечную деятельность (ЭКГ), дыхательные движения грудной клетки и передней брюшной стенки, вдыхаемый и выдыхаемый воздушный поток, насыщенность крови кислородом и др. Производится видеозапись происходящего в палате и постоянное наблюдение дежурного врача. Такое обследование дает возможность изучить состояние мозговой активности и функционирование основных систем организма во время каждой из пяти стадий сна, выявить отклонения и найти причину нарушения сна.

Другим методом диагностики нарушений сна является исследование средней латентности сна (СЛС). Оно применяется для выявления причины сонливости и играет важную роль в диагностике нарколепсии. Исследование состоит из пяти попыток засыпания, которые проводятся в часы бодрствования. Каждая попытка длится 20 минут, промежуток между попытками составляет 2 часа. Средняя латентность сна — это время, которое понадобилось пациенту для погружения в сон. Если оно более 10 минут, то это норма, от 10 до 5 минут — пограничное значение, менее 5 минут — патологическая сонливость.

Прогноз и профилактика нарушений сна

Как правило, различные нарушения сна излечиваются. Трудности представляет терапия нарушений сна, обусловленных хроническим соматическим заболеванием или происходящих в пожилом возрасте.

Соблюдение режима сна и бодрствования, нормальная физическая и психическая нагрузка, правильное использование препаратов, влияющих на ЦНС (алкоголь, транквилизаторы, седативные, снотворные), - все это служит профилактикой нарушений сна. Профилактика гиперсомнии состоит в предупреждении черепно-мозговых травм и нейроинфекции, которые могут привести к избыточной сонливости.