Наш мозг спит по чужой команде: открытие, которое переворачивает представление о сне

Наука всё чаще доказывает, что человеческий организм — это не просто набор органов, а целая экосистема, где каждый элемент влияет на другой. И один из самых удивительных примеров — то, как микробы, живущие в кишечнике, могут управлять нашим сном.

Недавнее исследование учёных из Университета штата Вашингтон показало, что даже мельчайшие фрагменты бактерий способны посылать сигналы в мозг и регулировать, когда нам пора отдыхать.

Как всё началось: бактерии и пептидогликан

Учёные давно знают, что кишечник и мозг связаны между собой — этот феномен получил название "ось кишечник-мозг". Однако новое открытие вывело понимание этой связи на совершенно иной уровень.

Биологи выяснили, что фрагменты бактерий, называемые пептидогликаном, играют ключевую роль в регуляции сна.

Пептидогликан — это химическое вещество, входящее в состав клеточных стенок бактерий. Оно способно мигрировать из кишечника в мозг, где, как оказалось, влияет на активность нервных клеток.

Эксперименты на мышах показали, что концентрация пептидогликана меняется в течение суток — минимум утром и максимум в период отдыха.

"Внутри нас живёт целое сообщество микробов, эволюционная история которых насчитывает миллиарды лет", — отметил нейробиолог Джеймс Крюгер.

Исследователи заметили, что при лишении сна уровень этого вещества в мозге нарушается, а активность генов, связанных с ним, резко меняется. Это говорит о двусторонней связи. Микробы влияют на сон, а сон — на работу микробов.

Сон как древний биологический механизм

Современные учёные всё чаще рассматривают сон не как поведение млекопитающих, а как древний биологический процесс, уходящий корнями в эволюцию бактерий.

По одной из гипотез, циклы активности и покоя зародились у микроорганизмов миллиарды лет назад. Именно их химические сигналы могли стать "прототипами" современных молекул, управляющих сном человека.

"Сон — это процесс, происходящий с разной скоростью на различных уровнях клеточной и тканевой организации", — подчеркнула нейробиолог Эрика Инглиш.

Учёные называют это состояние "холобионтным условием сна". Его суть в том, что наш сон — результат согласованной работы мозга и множества микробов, живущих внутри нас.

Иными словами, не только мозг решает, когда нам спать, но и микроскопические обитатели кишечника подают сигналы, активирующие этот процесс.

Сравнение: сон и микробиом — две стороны одной системы