Группа японских ученых с помощью экспериментов на мышах смогла определить то, какие нейроны в головном мозге "включают и отключают" фазу быстрого сна. Оказалось, что эти нейроны в ходе эмбрионального развития мигрируют из особого образования – ромбической губы мозга зародыша в область, которая затем формирует мост мозга. По ряду своих функций обнаруженные нейроны схожи с нейронами, отвечающими за бодрствование.
Варолиев мост - отдел головного мозга, принадлежащий мозговому стволу, граничит с продолговатым и средним мозгом. Он состоит из множества ядер, включая голубое пятно и некоторых ядер шва. Ряд предыдущих исследований показал, что все эти структуры в той или иной степени вовлечены в регуляцию разных стадий сна - быстрого с высокой активностью головного мозга и сновидениями, и некоторых стадий медленного сна. Однако в деталях о регулирующих сон нейронных механизмах пока известно мало.
Ученые заметили, что ряд клеток, которые формируют мозг, в процессе эмбрионального развития мигрируют из ромбической дуги. Эти клетки также экспрессируют на 11 день развития белок и участвуют в регуляции бодрствования. Это позволило ученым сделать вывод, что именно мигрирующие клетки ответственны за фазу быстрого сна.
Использовав генетические методы воздействия, ученые смогли добиться контроля над мигрирующими нейронами. Выяснилось, что эти нейроны выделяют нейромедиатор глутамат, и если их активировать, то они подавляют быстрый сон и способствуют началу медленного сна. Помимо этих клеток в ингибировании парадоксального сна участвует и еще одна группа клеток моста, вырабатывающая тормозный медиатор гамма-аминомасляную кислоту. По мнению ученых, им удалось идентифицировать "тонкие" клеточные механизмы регуляции быстрого сна и взаимодействия различных фаз сна.
Ранее сообщалось о том, что ученым удалось вырастить мозг человека в лаборатории. Полученный органоид по размерам напоминает горошину, но структурно и функционально практически идентичен мозгу пятинедельного человеческого плода. От него отходит зачаточный спинной мозг и глаз.