Загадки сна. От бессонницы до летаргии

Важным веществом для поддержания уровня бодрствования является глутаминовая кислота – глутамат. Эту аминокислоту называют универсальным возбуждающим медиатором, поскольку она участвует практически во всех процессах, происходящих в ЦНС. Глутаматергическая активирующая система включает в себя медиальное и латеральное парабрахиальное ядро и скопление нейронов, известное как прецерулеус (около голубого пятна), расположенное в задней части (дорзальной покрышке) моста. У человека аналогом этих ядер является сублатеродорзальное ядро (СЛДЯ). Отсюда отростки нейронов устремляются к базальным ядрам переднего мозга (БЯ) и затем – к коре больших полушарий. Глутаматергическая система играет роль в поддержании бодрствования и в некоторых процессах быстрого сна. Она осуществляет свою активирующую деятельность посредством стимуляции холинергических структур переднего мозга, которые, в свою очередь, уже активируют новую и древнюю кору мозга. Согласно одной из концепций, именно глутаматергическая система вызывает реакцию пробуждения и поддерживает кору в состоянии тонической деполяризации в бодрствовании и быстром сне, в то время как активность всех прочих центров бодрствования является лишь следствием активации коры больших полушарий^{53}

. Неудивительно, что средства, подавляющие активность этой системы (блокаторы глутаматных рецепторов), являются сильными средствами для наркоза (например, кетамин и закись азота).

Биогенный амин гистамин, известный медиатор аллергии, в ЦНС выступает также в роли нейромедиатора, поддерживающего бодрствование. Практически весь мозговой гистамин содержится в парных туберомамиллярных ядрах (ТМЯ), расположенных в задней трети гипоталамуса. Гистаминергические нейроны проецируются непосредственно на клетки коры мозга и поддерживают уровень их активности в бодрствовании. Прием антигистаминных препаратов первых поколений, в связи с тем что они легко преодолевают гематоэнцефалический барьер (т. е. переходят из крови в ткань мозга), сопровождается развитием сонливости, поэтому некоторые из них (доксиламин) используются в медицинской практике в качестве снотворных.

Окончательно не ясно, участвует ли третий из катехоламинов, нейромедиатор дофамин, в поддержании бодрствования. Дофамин известен как вещество, при нехватке которого развивается болезнь Паркинсона. Большое количество дофаминовых нейронов содержится в покрышке (лат. ventral tegmentum) среднего мозга в верхних отделах ствола и в околоводопроводном сером веществе (ОСВ) (водопровод – это часть ликворной системы мозга, соединяющая полости третьего и четвертого желудочков). Активность этих нейронов повышается во время бодрствования, поэтому предполагают, что через проекции на кору мозга они оказывают возбуждающее действие. Также было показано, что разрушение ОСВ приводит к увеличению времени сна у крыс на 20 %. Большинство легальных и нелегальных психостимуляторов, таких как амфетамины и модафинил, действуют посредством стимуляции дофаминовых рецепторов. При их приеме значительно возрастает возможность поддерживать бодрствование в течение продолжительного времени, что используется, например, в условиях боевых действий. Тем не менее прием препаратов дофамина при лечении синдрома беспокойных ног не приводит к уменьшению времени сна, а при болезни Паркинсона активация постсинаптических дофаминовых рецепторов, наоборот, может вызывать сонливость и даже приступы внезапных засыпаний. Поэтому активирующая роль дофамина как нейромедиатора ставится под сомнение. Несомненно, он участвует в поддержании эмоциональных проявлений бодрствования и быстрого сна. С увеличением уровня дофамина связывают процессы эмоционального подкрепления при выполнении заданий (система вознаграждения) и переживания сновидений.

Особую роль в поддержании уровня бодрствования и организации смены фаз сна с медленного сна на быстрый играет орексиновая/гипокретиновая система мозга. Двойное название она получила в связи с тем, что вещество, которое вырабатывается в соответствующих клетках, было обнаружено одновременно двумя группами ученых в 1998 г. Исследователи из США Луис Деличи и Томас Килдаф назвали его гипокретином (гипоталамическим секретином), поскольку он был выделен из гипоталамуса подопытных мышей и по структуре, как тогда казалось (но в дальнейшем не подтвердилось), похож на кишечный пептид секретин. Одновременно и независимо от них японские ученые Кусаки Оно и Такеши Сакураи выделили и назвали обнаруженное ими вещество орексином, поскольку оно влияло на пищевое поведение (орексис по-гречески – «аппетит»). До сих пор разные группы ученых в публикациях называют этот нейромедиатор то орексином, то гипокретином, не отдавая предпочтения ни одному из названий.