Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
Р. Найт
«Смотри, что у тебя внутри». Глава из книги


К. Циммер
«Микрокосм». Глава из книги


Н. Резник
Как черепахи нарыли себе панцирь


Интервью с Б. Янишем
Наследники Поппера


А. Гуков
Крупные животные Арктики: сколько их осталось?


А. Огнёв
Откуда жизнь? Еще теплее!


Р. Докинз
«Эгоистичный ген». Глава из книги


А. Бердников
Вдоль по лунной дорожке


В. Бабицкая, С. Горбунов
Как и зачем птицы общаются с охотниками за медом


Е. Чернова
Хаос и порядок: фрактальный мир







Главная / Новости науки версия для печати

Ночь без сна улучшает настроение


Новое исследование метаболома человека подтвердило антидепрессивный эффект одной ночи без сна

Рис. 1. Новое исследование метаболома человека подтвердило антидепрессивный эффект одной ночи без сна. Фото с сайта www.dialenta.ru

Исследователи из Великобритании и Нидерландов проанализировали, чем отличается молекулярный состав плазмы крови у человека, бодрствовавшего 24 часа подряд, и у человека, соблюдающего нормальный режим (то есть спящего 8 часов в сутки). Было выявлено 27 веществ, уровень которых существенно повышается в плазме крови в случае, если человек отклоняется от привычного режима и бодрствует в течение суток. Интересно, что в числе этих веществ оказались серотонин, триптофан и таурин, для которых характерно антидепрессивное влияние на психику человека.

Всё более популярными становятся исследования метаболома человека — всей совокупности молекул, которые могут быть как промежуточными, так и конечными продуктами обмена веществ. Эта совокупность небольших молекул, не превышающих, как правило, 1,5 кДа по массе (кДа — килодальтон, атомная единица массы), служит мгновенным снимком различных физиологических процессов, происходящих в организме. Сравнение метаболомов человека в различных состояниях либо при различных внешних воздействиях позволяет делать выводы об их влиянии на биохимические процессы, происходящие в организме.

Давно известно, что нарушение сна может вызывать различные патологии, связанные с обменом веществ (такие как ожирение, низкая чувствительность к инсулину и диабет), однако о механизмах влияния режима сна на метаболизм известно крайне мало. Исследователи из Великобритании и Нидерландов решили проанализировать, чем молекулярный состав плазмы крови человека, придерживающегося нормального режима, отличается от состава крови человека, который нарушил нормальный режим, проведя без сна 24 часа подряд.

Участников эксперимента попросили в течение недели придерживаться режима, который считается оптимальным для нормального функционирования организма взрослого человека, — 8 часов сна в сутки (с 11 часов вечера до 7 часов утра). После этого испытуемые провели двое суток в лаборатории, где их режим дня и все условия проживания аккуратно контролировались. В первый день испытуемые придерживались стандартного режима, а вторые сутки испытуемые провели без сна. Все условия проживания испытуемых в эти два дня поддерживались идентичными, чтобы на состав плазмы крови в итоге влияли только различия режима сна. Каждые два часа в течение этих двух дней у участников эксперимента брали образцы крови и анализировали ее молекулярный состав методами жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии.

В итоге исследователи выявили 27 веществ, концентрация которых в плазме крови у людей во время бессонной ночи была значительно выше, чем во время предыдущей ночи, когда они спали. В их числе оказались серотонин, триптофан и таурин, для которых характерно антидепрессивное влияние на психику человека (см. рис. 2).

Рис. 2. Концентрация триптофана, серотонина и таурина в плазме крови испытуемых была существенно выше во время бессонной ночи, чем во время сна

Рис. 2. Концентрация триптофана, серотонина и таурина в плазме крови испытуемых была существенно выше во время бессонной ночи, чем во время сна. По горизонтальной оси отложено время эксперимента, первый день которого испытуемые провели в обычном режиме, а второй день — без сна. Время сна отмечено черным, серым отмечено время, когда в лаборатории поддерживалась меньшая освещенность. По вертикальной оси — нормированные значения концентраций (отношение разности измеренной и средней концентраций к стандартному отклонению). Рис. из обсуждаемой статьи в PNAS

С недостатком серотонина связывают возникновение многих типов депрессивных расстройств, а препараты, стимулирующие передачу сигналов между нервными клетками через серотонин, часто помогают улучшить состояние пациентов с такими расстройствами. Триптофан играет важную роль в процессах синтеза серотонина и таким образом косвенно тоже оказывает антидепрессивное влияние на состояние человека. Измененные концентрации таурина по сравнению с нормой характерны для образцов плазмы крови пациентов с депрессивными расстройствами, и это вещество также обладает антидепрессивным эффектом.

Сведения об антидепрессивном эффекте одной ночи без сна уже встречались в литературе (см. Anna Wirz-Justice and Rutger H. Van den Hoofdakker, 1999. Sleep Deprivation in Depression: What Do We Know, Where Do We Go?). Еще в 70-е годы было обнаружено, что у пациентов с депрессией, которые провели одну ночь без сна, несмотря на закономерную сонливость улучшается настроение. Этот эффект наблюдался не у всех пациентов, но у подавляющего большинства (лишь у 9% бессонная ночь не оказывала положительного эффекта на состояние, а у 20% эффект достигался не всегда). Теперь мы можем предположить, что те пациенты с депрессией, которым помогало такое необычное лечение, возможно, попадали под влияние повышения концентраций серотонина, триптофана и таурина в крови. Сложно сказать, имеет ли повышение концентраций этих веществ в крови цель помочь организму, оказавшемуся в стрессовых условиях из-за недостатка сна. Возможно, это просто косвенный эффект нарушения нормального режима работы и отдыха мозга.

Конечно, несмотря на неожиданное подтверждение данных об антидепрессивном эффекте ночи без сна, негативное влияние недостаточного сна на обмен веществ тоже было выявлено. Набор веществ, концентрация которых в плазме крови повышается после бессонной ночи, может свидетельствовать о происходящих из-за недостатка сна нарушениях процесса окисления жирных кислот. В числе веществ, содержание которых в крови выше во время бессонной ночи, оказался карнитин, который выполняет функцию транспорта жирных кислот внутрь митохондрий, где жирные кислоты окисляются, а также ацилкарнитины — жирные кислоты, связанные с карнитином.

Данные о связи обмена жирных кислот с регуляцией сна тоже согласуются с результатами предыдущих работ. Так, было показано, что употребление карнитина улучшает состояние больных с нарколепсией (заболеванием, характеризующимся внезапными труднопреодолимыми приступами сонливости), у которых уровень карнитина понижен. Также было показано, что у больных с нарколепсией значительно выше нормы количество фермента, ответственного за скорость окисления жирных кислот (см. Taku Miyagawa et al., 2013. Effects of Oral L-Carnitine Administration in Narcolepsy Patients: A Randomized, Double-Blind, Cross-Over and Placebo-Controlled Trial) — это косвенно говорит о том, что метаболизм жирных кислот имеет какое-то отношение к механизмам регуляции сна. Однако как именно они связаны, пока остается загадкой, и эту связь еще предстоит исследовать.

Источник: Sarah K. Davies, Joo Ern Ang, Victoria L. Revell, Ben Holmes, Anuska Mann, Francesca P. Robertson, Nanyi Cui, Benita Middleton, Katrin Ackermann, Manfred Kayser, Alfred E. Thumser, Florence I. Raynaud, and Debra J. Skene. Effect of sleep deprivation on the human metabolome // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2014. V. 111(29). P. 10761–10766. Doi:10.1073/pnas.1402663111.

Юлия Кондратенко


Комментарии (12)



Последние новости: Молекулярная биологияЮлия Кондратенко

15.09
Разработан метод пространственной визуализации транскрипции генов
26.08
Расшифрована структура комплекса I дыхательной цепи митохондрий быка
10.06
Удалось выяснить, почему рак может уснуть и проснуться через много лет
12.04
Рибоза и другие сахара могут синтезироваться в частицах межзвездного льда под действием ультрафиолетового излучения
1.04
Ботаники вырастили опаловые цветы
15.03
Регуляторные элементы вирусного происхождения помогают работе нашего иммунитета
19.02
Протеинкиназа М-дзета «закрыта»?
5.02
Удаление стареющих клеток продлевает мышам жизнь
25.01
Ящерицы тегу в период размножения становятся теплокровными
12.01
Локализацию метастазов определяют интегрины опухолевых экзосом

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Дмитрий Сутормин, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия