Аденозин, кофеин и регуляция цикла сон—бодрствование: современное состояние науки и перспективы

На протяжении сотен лет человек влияет на сон и бодрствование через аденозинергическую систему. Около 100 лет ведутся систематические исследования, начавшиеся с изучения влияния различных доз кофеина на сон и поведение во время бодрствования. Примерно 70 лет назад в поле зрения попал сам аденозин как возможный лиганд тех рецепторов, к которым кофеин, действуя как антагонист, связывается и уменьшает сонливость. После научного доказательства этого механизма прогресс был быстрым. Сегодня аденозин широко признается как эндогенное вещество, регулирующее сон. В этом обзоре мы обсуждаем современное состояние исследований на модельных организмах и у человека, касающихся механизмов действия аденозина и кофеина на сон. Мы критически анализируем данные о непосредственном участии аденозина в механизмах гомеостаза сна и о том, различаются ли эффекты кофеина на сон при однократном приеме и при хроническом употреблении. Кроме того, мы рассматриваем более новые данные о том, что уровень аденозина может влиять и на функционирование циркадных часов, а также обсуждаем вопрос о том, могут ли гомеостаз сна и циркадные часы взаимодействовать через аденозинергическую сигнализацию. В заключительном разделе мы обсуждаем перспективы возможного клинического применения накопленных за последний век знаний, которое может улучшить лечение нарушений, связанных со сном. Завершаем обзор указанием на ряд открытых вопросов, на которые нужно ответить, чтобы лучше понять, как именно аденозин и кофеин регулируют сон и влияют на него.