Новое исследование обнаружило мозговые волны глубокого сна раньше

Исследователи знали, что недостаток качественного сна может увеличить риск развития диабета. Однако осталось загадкой, почему.

Теперь новые результаты, полученные группой ученых из Калифорнийского университета в Беркли, приблизились к ответу. Исследователи обнаружили у людей потенциальный механизм, который объясняет, как и почему мозговые волны глубокого сна ночью способны регулировать чувствительность организма к инсулину, что, в свою очередь, улучшает контроль уровня сахара в крови на следующий день.

«Эти синхронизированные мозговые волны действуют как палец, который щелкает первой костяшкой домино, чтобы запустить соответствующую цепную реакцию от мозга к сердцу, а затем наружу, чтобы изменить регулирование сахара в крови в организме», — сказал Мэтью Уокер, профессор Калифорнийского университета в Беркли. нейробиологии и психологии и старший автор нового исследования. «В частности, сочетание двух мозговых волн, называемых веретенами сна и медленными волнами, предсказывает повышение чувствительности организма к гормону, называемому инсулином, который впоследствии и благотворно снижает уровень глюкозы в крови».

Исследователи говорят, что это захватывающее достижение, потому что сон является изменяемым фактором образа жизни, который теперь можно использовать как часть терапевтического и безболезненного дополнительного лечения для людей с высоким уровнем сахара в крови или диабетом 2 типа.

Ученые также отметили дополнительное преимущество помимо потенциального нового механистического пути.

«Помимо открытия нового механизма, наши результаты также показывают, что эти мозговые волны глубокого сна можно использовать в качестве чувствительного маркера чьего-то уровня сахара в крови на следующий день, в большей степени, чем традиционные показатели сна», — сказал Вайома Д. Шах, исследователь. у Уокера Центр науки о сне человека и соавтор исследования. «В дополнение к терапевтической значимости этого нового открытия, результаты также предполагают новый неинвазивный инструмент — мозговые волны глубокого сна — для картирования и прогнозирования чьего-либо контроля уровня сахара в крови».

команда выводы были опубликованы сегодня в журнале Cell Reports Medicine.

В течение многих лет исследователи изучали, как сочетание небыстрых движений глазных веретен сна и глубоких медленных мозговых волн соответствует совершенно другой функции — обучению и памяти. Действительно, та же команда исследователей из Калифорнийского университета в Беркли ранее найденный что мозговые волны глубокого сна улучшали способность гиппокампа — части мозга, связанной с обучением — сохранять информацию.

Но это новое исследование основано на исследование на грызунах 2021 г. и раскрывает новую и ранее неизвестную роль этих комбинированных мозговых волн у людей, когда речь идет о критической функции организма по управлению уровнем сахара в крови.

Исследователи Калифорнийского университета в Беркли впервые изучили данные о сне в группе из 600 человек. Они обнаружили, что этот конкретный связанный набор мозговых волн в глубоком сне предсказывал контроль уровня глюкозы на следующий день, даже после учета других факторов, таких как возраст, пол, продолжительность и качество сна.

«Эта конкретная связь мозговых волн в глубоком сне была более предсказуемой для глюкозы, чем продолжительность сна человека или эффективность сна», — сказал Рафаэль Валлат, постдокторант Калифорнийского университета в Беркли и соавтор исследования. «Это указывает на то, что есть что-то уникальное в электрофизиологическом качестве и скоординированном балете этих мозговых колебаний во время глубокого сна».

Затем команда приступила к изучению нисходящего пути, который мог бы объяснить связь между этими мозговыми волнами глубокого сна, посылающими сигнал в тело, в конечном итоге предсказывая регуляцию уровня глюкозы в крови.

Выводы, сделанные командой, раскрывают набор шагов, которые могут помочь объяснить, как и почему эти мозговые волны глубокого сна связаны с превосходным контролем уровня сахара в крови. Во-первых, они обнаружили, что более сильное и более частое взаимодействие мозговых волн глубокого сна предсказывало переключение состояния нервной системы организма на более спокойную и успокаивающую ветвь, называемую парасимпатической нервной системой. Они измерили это изменение в организме и переход к этому состоянию с низким уровнем стресса, используя вариабельность сердечного ритма в качестве прокси.

Затем команда обратила внимание на последний этап баланса сахара в крови.

Исследователи также обнаружили, что это переключение глубокого сна на успокаивающую ветвь нервной системы также предсказывало повышенную чувствительность организма к гормону, регулирующему глюкозу, называемому инсулином, который инструктирует клетки поглощать глюкозу из кровотока, предотвращая вредный скачок сахара в крови. .

Это особенно важно для людей, пытающихся избавиться от гипергликемии и диабета 2 типа.

«В электрическом статике ночного сна существует ряд связанных ассоциаций, например, мозговые волны глубокого сна сигнализируют о перекалибровке и успокоении вашей нервной системы на следующий день», — сказал Уокер. «Этот довольно чудесный сопутствующий успокаивающий эффект на вашу нервную систему затем связан с перезагрузкой чувствительности вашего организма к инсулину, что приводит к более эффективному контролю уровня сахара в крови на следующий день».

Впоследствии исследователи воспроизвели те же эффекты, изучив отдельную группу из 1900 участников.

«После того как мы воспроизвели результаты в другой когорте, я думаю, что мы сами начали чувствовать себя более уверенно в результатах», — сказал Уокер. «Но я подожду, пока другие повторят это, прежде чем я действительно начну верить, таков мой британский скептицизм».

Ученые заявили, что это исследование особенно интересно, учитывая его потенциальное клиническое значение через несколько лет. Лечение диабета, уже представленное на рынке, иногда может быть трудным для пациентов. То же самое относится и к рекомендуемым изменениям образа жизни, включая изменение привычек питания и регулярные физические упражнения.

Сон, однако, для большинства людей в значительной степени безболезненный опыт.

И хотя сон не станет единственным чудодейственным средством, перспективы новых технологий, которые могут безопасно изменять мозговые волны во время глубокого сна, обнаруженные этим новым исследованием, могут помочь людям лучше контролировать уровень сахара в крови. Это, по словам исследовательской группы, дает основания для надежды.