Bern Studie wirft ein Licht auf das Gehirn-Mechanismus von Erregung

Wissenschaftler aus Bern haben einen Mechanismus entdeckt, der verantwortlich ist für die schnelle Erregung aus dem Schlaf und Betäubung im Gehirn. Die Ergebnisse Ihrer Studie legen nahe, neue Strategien für die medizinische Behandlung von Schlafstörungen und Wiederherstellung des Bewusstseins in vegetativen Zuständen.

Chronische Schlaf perturbances betreffen 10-20% der Bevölkerung der Schweiz und fast jeder Erfahrungen Schlafstörungen mindestens einmal im Leben. Neben der Quantität des Schlafes, die betroffen ist Häufig in Schlaflosigkeit, klinische und experimentelle Studien, die betonen, dass die Qualität des Schlafes (z.B., die Tiefe des Schlafes) ist ebenso wichtig für eine gute Nachtruhe und eine vollständige Wiederherstellung von «Körper und Geist» – Funktionen. «Die Folgen von Schlaf-Störungen auf die Lebensqualität weit über Tagesschläfrigkeit und Stimmung verändern. Beeinträchtigung der kognitiven, hormonellen Ungleichgewicht und hohe Anfälligkeit für Herz-oder Stoffwechselerkrankungen gehören einige der negativen Auswirkungen Häufig mit subtilen chronische Schlafstörungen», sagt Prof. Antoine Adamantidis von der Abteilung für Klinische Forschung der Universität Bern und der Universitätsklinik für Neurologie am Inselspital Bern.

Die Menge und die Qualität des Schlafes sind jetzt als einen frühen marker von vielen neurologischen Erkrankungen, einschließlich Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit und Schizophrenie. Leider, Pharma-Strategien kombiniert mit einer verbesserten Lebensführung nur begrenzte Auswirkungen haben. «Personalisierte Medizin» Strategien für die Behandlung von entweder zu wenig Schlaf Qualität oder Quantität vorhanden sind.

Schaltkreise im Gehirn, die für Erregung und Bewusstsein

Daher ist die intensive experimentelle Forschung ist durchgeführt, um zu verstehen, wie die schaltkreise im Gehirn, die Kontrolle der Schlaf-wach-Zyklus und das Bewusstsein – ein Rätsel in der modernen Neurowissenschaften und eine spannende key Rätsel zu lösen. Zusammen mit Kollegen Forscher Carolina Herrera Gutierrez und Kollegen aus Deutschland, Adamantidis aus einem dual-Entdeckung: sein team identifiziert eine neue Schaltung im Gehirn von Mäusen, deren Aktivierung bewirkt, dass schnelle Wachheit während Ihrer Hemmung vertieft den Schlaf. Die Studie wurde veröffentlicht in der Fachzeitschrift «Nature Neuroscience».

Säugetier-Schlaf ist klassisch aufgeteilt in zwei Phasen, einschließlich non-rapid eye movement (NREM) Schlaf oder «light» – Schlaf und REM (oder paradoxe) schlafen oder «tief»/Schlaf zu träumen. Schlüssel schaltkreise im Gehirn, die für diese beiden Staaten wurden identifiziert.,Jedoch, die genauen zugrunde liegenden Mechanismen – wie die Entstehung, Aufrechterhaltung und der Beendigung von Schlaf und träumen, bleiben unbekannt.

Adamantidis und Herrera Gutierrez identifiziert eine neue neuronale Schaltung, die zwischen zwei Regionen des Gehirns, genannt hypothalamus und thalamus, die in Verbindung mit dem EEG (Elektroenzephalogramm) Rhythmen während des Schlafes. Die Aktivierung dieser Schaltung Signale der Kündigung des leichten Schlafes: mit einer aktuellen Technologie namens optogenetik, die Forscher Nervenzellen aus dem hypothalamus steuerbar mit Millisekunden-Zeitskala Licht-Impulse und zeigte, dass Ihre vorübergehende Aktivierung während leichten Schlaf induzierte, schnelle Erwachen, während die chronische Aktivierung pflegt längeres Wachsein. Im Gegensatz dazu, optogenetische silencing dieser Schaltung stabilisiert leichten Schlaf und steigert seine Intensität. In einem translationalen Analogie, Hyperaktivität dieser Schaltung kann Schlaflosigkeit verursachen, während die hypo-Aktivität verantwortlich sein könnte für hypersomnia, so dass es zu einem neuen therapeutischen Ziel für Schlafstörungen.

Verursacht Entstehung von Anästhesie und Bewusstlosigkeit

Interessant ist, die Erregung macht dieser Schaltung ist so stark, dass seine Aktivierung fällt Entstehung von Anästhesie und der Wiederherstellung des Bewusstseins. «Das ist eine sehr spannende Entdeckung, da therapeutische Ansätze zur Wiederherstellung von einem vegetativen oder minimal bewussten Zustand sind sehr begrenzt», sagt Adamantidis. Nicht-selektive deep brain electrical stimulation verwendet wurde, mit einigem Erfolg, jedoch sind die zugrunde liegenden Mechanismen des Gehirns sind unklar. In dieser Studie, Adamantidis, Herrera Gutierrez und Mitarbeiter niet-und nagelfest eine selektive Gehirn-Schaltung wichtig für die Wiederherstellung des Bewusstseins.

Die dual-Befunde der Berner Forscher bringen Licht auf das Gehirn-Mechanismus von Erregung und öffnet neue Tür für maßgeschneiderte medizinische Behandlung der Schlaf perturbances, und bieten eine roadmap für zu wecken die Patienten von einem vegetativen oder minimal bewussten Zustand. Jedoch, Adamantidis betont, dass «auch wenn wir einen wichtigen Schritt nach vorne jetzt, es wird einige Zeit dauern, bevor neuartigen therapeutischen Strategien werden entwickelt, basierend auf unsere Ergebnisse».

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