Как и зачем мы спим: двигательная теория и катехоламиновая гипотеза

Сон сопровождается глубокими изменениями в мозге и организме: меняются состояния сознания, снижается соматическая двигательная и вегетативная активность. Чтобы объяснить, как регулируется сон, исследователи провели скрининг всего мозга и выявили обширные сети регуляции сна, охватывающие передний, средний и задний мозг. Мы объединяем разнообразные экспериментальные данные в рамках «двигательной теории», согласно которой механизмы регуляции сна неотъемлемо связаны с соматическими и вегетативными двигательными контурами. Что касается вопроса, зачем нужен сон, его лишение ухудшает когнитивные функции, эмоциональное состояние, обмен веществ и иммунитет. Мы предполагаем, что инактивация катехоламинов (дофамина, норадреналина и адреналина) — основной биологический процесс, лежащий в основе многочисленных полезных эффектов сна. Катехоламины регулируют не только уровень бодрствования и двигательную активность, но и обмен веществ и иммунитет; их подавление во время сна приносит разнообразные преимущества, способствуя восстановлению и обновлению организма. Кроме того, катехоламинергические нейроны уязвимы к метаболической нагрузке; потребность в отдыхе и восстановлении может усиливать гомеостатическое давление сна. Таким образом, двигательная теория предлагает единую концепцию регуляции сна, а катехоламиновая гипотеза — основной механизм, опосредующий его многочисленные полезные эффекты.