Вчені дали відповідь на питання, чому люди хочуть спати

10 вересня 2026 р. 09:02

10 вересня 2026 р. 09:02

Потреба у сні — це біологічне прагнення до відпочинку, яке наростає протягом періоду неспання. Після тривалого неспання вона зазвичай призводить до більш тривалого та глибокого відновлювального сну, проте вчені досі не можуть пояснити, як нервова система відстежує час неспання та перетворює його на зростаючу потребу у відпочинку.

Дослідники під керівництвом професора Алекса Шира з Біоцентру Базельського університету виявили дві групи нейронів стовбура головного мозку, які, судячи з усього, відіграють центральну роль у цьому процесі. Дослідження проводилося спільно з вченими з Медичного центру «Бет Ізраель Діконесс» та Обернського університету.

«Ми виявили популяції нейронів, які відстежують тривале неспання та активно сприяють засинанню, — каже Шир. — Це важливий елемент, якого бракувало для розуміння того, чому ми відчуваємо сонливість».

Дослідники перевірили активність мозку мишей у звичайні періоди сну та неспання, під час примусового позбавлення сну та під час відновлювального сну. Їхній аналіз виявив ділянки мозку, активність яких змінювалася залежно від тривалості неспання тварин.

В одній із цих ділянок команда дослідників виявила дві важливі популяції нейронів: ГАМК-ергічні нейрони та серотонінергічні нейрони. ГАМК і серотонін — це хімічні месенджери, що відіграють важливу роль у роботі мозку, але ці конкретні клітини, мабуть, сприяють накопиченню «сонного тиску».

Активність обох груп зростала у міру продовження неспання. Після початку сну їхня активність знижувалася, що дозволяє припустити, що нейрони реагували на накопичувану біологічну потребу, а не просто вказували на те, чи тварини не сплять, чи сплять.

Щоб визначити, чи просто нейрони відстежували неспання, чи дійсно викликали сон, дослідники експериментально змінили їхню активність. Активація обох груп нейронів призвела до того, що миші стали спати довше й глибше, створюючи картину, схожу на відновний сон, який зазвичай настає після тривалого неспання.

Інгібування тих самих нейронів мало протилежний ефект. Миші спали набагато менше і залишалися у стані неспання, що свідчить про те, що клітини не просто реєструють час неспання. Вони активно допомагають перетворити тривале неспання на бажання спати.

«Ці нейрони не просто сигналізують про те, що тварина перебувала у стані неспання, — каже Шир. — Наші експерименти показують, що вони мають вирішальне значення для забезпечення сну і можуть бути ключовими компонентами нейронної мережі, яка генерує потребу у сні».

Результати надають прямі докази того, що нейрони, активні під час неспання, можуть створювати потребу у сні. Це дозволяє відокремити системи мозку, які створюють потребу у сні, від тих, які просто виявляють її або реагують на неї.

Найбільш вражаючий результат було отримано під час тривалого пригнічення активності обох популяцій нейронів. Миші спали приблизно на 70 % менше, ніж зазвичай, проте у більшості з них не спостерігалося серйозних поведінкових проблем, що зазвичай пов’язані з недосипанням.

Ця несподівана реакція дозволяє припустити, що тривалість сну та потреба у сні можуть бути більш роздільними, ніж вважалося раніше. Нейрони, мабуть, впливають не тільки на тривалість сну тварини, але й на те, наскільки сильно накопичується потреба у сні.

«Майбутні дослідження можуть показати, як ці нейрони взаємодіють з рештою мозку і як формується потреба у сні на молекулярному рівні», — каже доктор Вільям Джу, перший автор дослідження. «Наша здатність стабільно змінювати поведінку під час сну також дозволяє нам вивчати адаптацію до тривалого недосипання — це, зрештою, може виявити способи підвищення стійкості до позбавлення сну та інших фізіологічних проблем».

На закінчення, отримані результати вказують на те, що ГАМК-ергічні та серотонінергічні нейрони стовбура головного мозку є активними факторами, що визначають потребу у сні у мишей. Вони стають активнішими під час тривалого неспання і допомагають ініціювати подальший компенсаторний сон.

Розуміння того, як мозок створює відчуття неминучості сну, зрештою може покращити дослідження розладів сну, хронічного недосипання та способів адаптації організмів до фізіологічного стресу.

Наука