Накопленная сонливость, а не недостаток сна, усиливает судороги: новое открытие меняет подход к лечению эпилепсии

Исследование, опубликованное в Nature Communications, коренным образом меняет понимание связи между сном и эпилепсией. Международная группа исследователей под руководством Амиты Сехгал (Amita Sehgal) из Университета Пенсильвании показала: повышенное давление сна (сонливость), а не само сокращение сна, повышает судорожную активность у организмов с повышенной склонностью к эпилепсии.

Контекст: почему это важно?

Эпилептические приступы нередко учащаются при недосыпе. Это хорошо известно как в клинической практике, так и в научной литературе. Однако почему это происходит — оставалось неясным. Было принято считать, что дело в сокращении времени сна, которое нарушает баланс возбуждения и торможения в мозге. Но это исследование переносит фокус с продолжительности сна на «сон-драйв» — физиологическую потребность во сне.

Как проводилось исследование?

Ученые использовали модель эпилепсии у плодовой мушки (Drosophila melanogaster) с мутацией parabss1, которая вызывает повышенную судорожную активность. Это один из наиболее изученных и воспроизводимых моделей для изучения эпилепсии.

Подход:

• Исследователи индуцировали ограничение сна разными способами: кофеином, голоданием, термогенетической активацией нейронов, генетическими мутациями, повышающими активность.
• Одновременно они использовали высокоточную видеосистему для регистрации судорог в реальном времени.
• Были сопоставлены уровни судорог и степень физиологического «сон-драйва» (насколько организм нуждается во сне).

Главный вывод:
Судорожная активность увеличивалась только в тех случаях, когда повышался сон-драйв. Если сокращение сна происходило без увеличения сонливости (например, у некоторых генетически модифицированных мух), число судорог не увеличивалось.

Что такое «сон-драйв» и как он влияет на судороги?

Сон-драйв — это биологическое давление, накапливающееся в организме с момента последнего сна. Чем дольше мы бодрствуем, тем сильнее сон-драйв.

Согласно гипотезе авторов, когда сон-драйв достигает определённого порога:

• активируются специализированные нейроны в мозге, участвующие в регуляции сна;
• эти нейроны повышают общую возбудимость нейронных сетей, включая те, что участвуют в формировании судорог;
• в результате возникает состояние повышенного риска эпилептического приступа.

Новая роль серотонина и рецептора 5-HT1A

Авторы обнаружили, что один из ключевых игроков в формировании сон-драйва — это серотониновый рецептор 5-HT1A. Его экспрессия в регуляторных центрах сна критична для контроля уровня сонливости.

Что они сделали:

• Использовали генетическое редактирование для снижения экспрессии рецептора 5-HT1A.
• Оказалось, что это уменьшает сон-драйв и снижает судорожную активность, даже после ограничения сна.
• Более того, они протестировали буспирон — одобренный FDA препарат, являющийся частичным агонистом 5-HT1A, — и увидели антисудорожный эффект после недосыпа.

Медицинское значение открытия

1. Смена парадигмы:
   Ранее считалось, что риск судорог связан с количеством сна. Теперь выясняется, что качество бодрствования и уровень сонливости играют ключевую роль.

2. Новый терапевтический путь:
   Если подтвердятся результаты у млекопитающих, можно будет разрабатывать препараты, снижающие сон-драйв или блокирующие его влияние, тем самым предотвращая судороги.

3. Потенциал буспирона:
   Препарат, ранее использовавшийся при тревожности, может быть перепрофилирован для профилактики ночных или недосып-индуцированных судорог у пациентов с эпилепсией.

Заключение

Это исследование стало одним из первых, которые связывают нейробиологический механизм сна и судорожной активности на уровне конкретных нейронных цепей и рецепторов. Оно открывает путь к созданию принципиально новых подходов к лечению и профилактике эпилепсии, особенно форм,, усиливающихся при нарушении сна.