Gene zum träumen, tiefen schlaf in neuer studie identifiziert


Gene zum träumen, tiefen schlaf in neuer studie identifiziert

Durch die Analyse der Gene und Hirnaktivität von mehr als 8.000 Mäusen haben Forscher zwei Gene identifiziert, die den tiefen Schlaf kontrollieren und träumen und die Tür zu neuen Behandlungen für Schlafstörungen öffnen.

Forscher haben zwei Gene entdeckt, die den Traum und den tiefen Schlaf kontrollieren.

In einer in der Zeitschrift erschienenen Studie Natur , Beschreiben die Ermittler die Entdeckung eines Gens, das die Menge der schnellen Augenbewegung (REM) Schlaf bei Säugetieren reguliert, sowie ein Gen, das die Menge der nicht-schnellen Augenbewegung (NREM) Schlaf kontrolliert.

Nach der National Sleep Foundation ist REM eine wiederkehrende Schlafstufe, die rund 25 Prozent eines typischen Schlafes ausmacht.

REM wird als eine Periode des Schlafes beschrieben, die eine intensive Hirnaktivität mit sich bringt, die mit der Erwachungszustand-Hirnaktivität vergleichbar ist. Lebhaftes Träumen tritt am ehesten während des REM-Schlafes auf.

NREM-Konten für die restlichen 75 Prozent des Schlafes, und es ist durch eine Verringerung der Hirnaktivität gekennzeichnet. Der NREM-Schlaf besteht aus drei Stufen: Schläfrigkeit, leichter Schlaf und langsamer Schlaf - der tiefste Schlafstadium, wo keine Augenbewegung oder Muskelaktivität auftritt.

Verständnis der Mechanismen hinter Schlaf

Sowohl REM als auch NREM gelten als wichtig für Gesundheit und Wohlbefinden, unterstützen das Gewebewachstum und reparieren und sorgen dafür, dass das Gehirn und der Körper während des Tages effektiv funktionieren können.

Allerdings sind die zugrunde liegenden Mechanismen, die diese beiden Schlafstadien regulieren, unklar. Jetzt, zum ersten Mal, haben Forscher zwei Gene identifiziert, die sie glauben, dass Kontrolle REM und NREM schlafen.

Für ihre Studie, Co-Autor Joseph S. Takahashi, der O'Donnell Brain Institute an der University of Texas (UT) Southwestern Medical Center in Dallas, und Kollegen eingeführt zufällige Mutationen auf die Gene von mehr als 8.000 Mäuse.

Das Team benutzte sie Elektroenzephalogie (EEG), um die Gehirnwellen der Nagetiere zu überwachen, mit dem Ziel zu sehen, ob irgendwelche der genetischen Mutationen, die sie eingeführt haben, ihren Schlaf beeinflusst haben.

Zwei neue Gene im Zusammenhang mit REM, NREM Schlaf

Die Forscher identifizierten zwei Gene - Salt-Inducible Kinase 3 Sik3 (Sik3) und Sodium Leak Channel Nicht-selektiven (Nalcn) - die scheinen eine Rolle spielen in REM und NREM Schlaf.

Mäuse, die eine Mutation im Sik3-Gen hatten - als "schläfrige" Mäuse bezeichnet - wurden 50 Prozent mehr NREM-Schlaf als Mäuse ohne diese Mutation gefunden, berichtet das Team.

"Wir haben festgestellt, dass Sleepy-Mutanten eine übertriebene Reaktion auf Schlafentzug zeigten", bemerkt der erste Autor Hiromasa Funato von der Universität von Tsukuba in Japan. "Die Untersuchung der Gehirne von Schlaf-beraubten Mäusen zeigte Veränderungen in der Phosphorylierung von Aminosäuren im SIK3-Protein Diese Veränderungen wurden durch die Sik3-Mutation bei schläfrigen Mäusen gestört, weshalb sie einen erhöhten Schlafbedarf haben."

Darüber hinaus fanden sie, dass Mäuse mit einer Mutation in der Nalcn-Gen namens "Dreamless" Mäuse gefunden haben, haben viel weniger REM-Schlaf als Mäuse ohne eine Nalcn-Gen-Mutation.

"Die Traumlose Mutation verursacht eine erhöhte Ionenleitfähigkeit durch den Kanal und eine erhöhte Aktivität von REM-terminierenden Neuronen, die mit der REM-Schlafinstabilität kompatibel ist", erklärt Co-Autorin Chika Miyoshi, ebenfalls von der Universität Tsukuba.

Neue Schlafregulierende Medikamente eine Möglichkeit

Alles in allem glauben die Forscher, dass ihre Ergebnisse darauf hindeuten, dass Sik3 und Nalcn im Säugetier-Schlaf eine bedeutende Rolle spielen und die Entdeckung dieser Gene den Weg für neue Behandlungen für Schlafstörungen ebnen kann.

Die National Sleep Foundation empfiehlt, dass Erwachsene im Alter von 18-64 um 7-9 Stunden Schlaf täglich, während Erwachsene im Alter von 65 und älter sollte darauf abzielen, um 7-8 Stunden Schlaf zu bekommen.

Allerdings, nach der Centers for Disease Control and Prevention (CDC), mehr als 25 Prozent der Menschen in den Vereinigten Staaten oft nicht erfüllen die Schlaf-Empfehlungen, und etwa 50-70 Millionen amerikanischen Erwachsenen haben eine Form der Schlafstörung.

Nach Ansicht der Forscher ist es möglich, dass Proteine, die von den Sik3- und Nalcn-Genen produziert werden, Arzneimittelziele für Schlafstörungen sein können.

"Zumindest in der Theorie eröffnet diese Studie zukünftige Möglichkeiten, neue Schlafregulierende Medikamente zu schaffen, aber dies wird in der fernen Zukunft geschehen", sagt Senior-Autor Dr. Masashi Yanagisawa, Professor für Molekulargenetik bei UT Southwestern.

Was mehr ist, glauben die Forscher, dass ihre Studie die Entdeckung anderer Gene, die wichtige Rollen im Säugetierschlaf spielen, tanken kann.

Wir hoffen, dass die Entdeckung dieser Schlüsselgene nur der Anfang unserer langen Reise in die Blackbox der Schlafregulation ist. Es ist erstaunlich, dass wir fast nichts über die einfache Frage dessen wissen, was "Schläfrigkeit" körperlich in unserem Gehirn ist. Wir werden von diesen Genen anfangen und versuchen, das große Geheimnis zu lösen."

Dr. Masashi Yanagisawa

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