Gener för att drömma, djup sömn identifierad i ny studie


Gener för att drömma, djup sömn identifierad i ny studie

Genom att analysera gener och hjärnaktivitet hos mer än 8000 möss har forskare identifierat två gener som kontrollerar djup sömn och dröm, och öppnar dörren för nya behandlingar för sömnstörningar.

Forskare har upptäckt två gener som kontrollerar dröm och djup sömn.

I en studie publicerad i tidningen Natur , Utredare beskriver upptäckten av en gen som reglerar mängden snabb ögonrörelse (REM) sömn hos däggdjur, liksom en gen som kontrollerar mängden icke-snabb ögonrörelse (NREM) sömn.

Enligt National Sleep Foundation är REM ett återkommande sömnsteg som utgör cirka 25 procent av en typisk natts sömn.

REM beskrivs som en sömnperiod som involverar intensiv hjärnaktivitet som är jämförbar med wake-state hjärnaktivitet. Livlig drömning kommer sannolikt att uppstå under REM-sömn.

NREM står för resterande 75 procent av sömnen, och det präglas av en minskning av hjärnaktiviteten. NREM-sömn består av tre steg: sömnighet, lätt sömn och långsam vågsöm - det djupaste sömnsteget, där ingen ögonrörelse eller muskelaktivitet uppstår.

Förstå mekanismerna bakom sömnen

Både REM och NREM anses vara viktiga för hälsa och välbefinnande, hjälper vävnadstillväxt och reparation och säkerställer att hjärnan och kroppen kan fungera effektivt under dagen.

De underliggande mekanismerna som reglerar båda dessa sömnstadier har emellertid varit oklara. Nu har forskare för första gången identifierat två gener som de tror kontrollen REM och NREM sova.

För sin studie, medförfattare Joseph S. Takahashi, från O'Donnell Brain Institute vid University of Texas (UT) Southwestern Medical Center i Dallas, och kollegor introducerade slumpmässiga mutationer till generna över 8000 möss.

Teamet använde elektroencefalologi (EEG) för att övervaka gnagarnas hjärnvågor, i syfte att se om någon av de genetiska mutationerna de introducerade påverkade deras sömn.

Två nya gener kopplade till REM, NREM sömn

Forskarna identifierade två gener - Salt-inducerande Kinase 3 Sik3 (Sik3) och Natriumleakkanal Icke-selektiv (Nalcn) - som verkar spela en roll i REM- och NREM-sömn.

Möss som hade en mutation i Sik3-genen - betecknad som "sömniga" möss - visade sig ha 50 procent mer NREM-sömn än möss utan denna mutation, rapporterar laget.

"Vi märkte att sömniga mutanter visade ett överdriven svar på sömnberövande", noterar den första författaren Hiromasa Funato, från University of Tsukuba i Japan. "Undersökning av hjärnan hos sömnberövade möss avslöjade förändringar i fosforyleringen av aminosyror inom SIK3-proteinet. Dessa förändringar stördes av Sik3-mutationen i sömniga möss, varför de har ökat sömnbehov."

Dessutom fann de att möss med en mutation i Nalcn-genen "Dreamless" möss - visade sig ha mycket mindre REM-sömn än möss utan en Nalcn-genmutation.

"Den drömlösa mutationen orsakar ökad jonledningsförmåga genom kanalen och ökad aktivitet hos REM-terminerande neuroner, vilket är kompatibelt med REM-sömnstabilitet", förklarar medförfattaren Chika Miyoshi, även av University of Tsukuba.

Nya sovreglerande läkemedel är en möjlighet

Sammantaget tror forskarna att deras resultat tyder på att Sik3 och Nalcn spelar viktiga roller i däggdjurs sömn, och upptäckten av dessa gener kan bana väg för nya behandlingar för sömnstörningar.

National Sleep Foundation rekommenderar att vuxna i åldrarna 18-64 får 7-9 timmars sömn dagligen, medan vuxna 65 år och äldre ska sträva efter att ta sig runt 7-8 timmars sömn.

Men enligt Centers for Disease Control and Prevention (CDC) misslyckas mer än 25 procent av personerna i USA ofta i sömnrekommendationerna, och cirka 50-70 miljoner amerikanska vuxna har någon form av sömnstörning.

Enligt forskarna är det möjligt att proteiner som produceras av Sik3- och Nalcn-generna kan vara läkemedelsmål för sömnstörningar.

"Åtminstone i teorin öppnar denna studie framtidens möjligheter att skapa nya sömnreglerande droger, men det kommer att ske i en avlägsen framtid," konstaterar senior författare Dr Masashi Yanagisawa, professor i molekylär genetik vid UT Southwestern.

Vad mer är, forskarna tror att deras studier kan bränna upptäckten av andra gener som spelar viktiga roller i däggdjurs sömn.

Vi hoppas att upptäckten av dessa nyckelgener bara är början på vår långa resa i svarta lådan av sömnreglering. Det är fantastiskt att vi nästan inte vet någonting om den enkla frågan om vad som är "sömnighet" fysiskt i vår hjärna. Vi kommer att börja från dessa gener och försöka lösa det stora mysteriet."

Dr Masashi Yanagisawa

Läs om en studie som föreslår sömnstörning ändrar gut mikrobiota.

Deep Sleep Meditation: 1 Hour Sleep Music with Delta Waves, Sleeping Music, Beat Insomnia, ☯190 (Video Medicinsk Och Professionell 2019).

Avsnitt Frågor På Medicin: Psykiatri