Путешествие в тайны сна

Глобальный проект государственной важности

Писательница Вирджиния Вулф считала его «сокращающим радости жизни», однако волей-неволей треть нашего бытия протекает в этом непродуктивном и беззащитном состоянии, имя которому – сон. Почти все животные, будь то млекопитающие, мухи или нематоды, проводят жизнь в чередовании фаз бодрствования и сна. Почему мы спим? Что такое дремота? Ответы на эти, казалось бы, простые вопросы, будут достойны Нобелевской премии.

Раскрыть загадки сна – миссия Международного института интегративной медицины сна (IIIS), которой руководит Янагисава Масаси, профессор университета Цукуба. Деятельность Института посвящена исследованиям в сфере фундаментальной науки о сне. В 2012 году Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологии Японии присвоило Институту статус исследовательского учреждения высочайшего в мире уровня (WPI) и предоставило 10-летний грант на исследования с ежегодной суммой в размере 600 миллионов йен. В Институте трудятся около 200 учёных со всего мира.

Есть немало заболеваний, связанных со сном, таких как синдром апноэ во сне, которые необходимо лечить, и существует множество центров клинической сомнологии, а базой для всей науки о сне являются именно фундаментальные исследования. В этом смысле IIIS стал уникальным учреждением, поставившим перед собой амбициозную задачу – дойти до самой сути такого загадочного явления, как сон.

Орексин – ключ процессов сна и бодрствования

Поводом для начала полномасштабных исследований сна послужило открытие орексина в 1998 году. Орексин – это вещество, связанное с переключением фаз сна и бодрствования, и отвечающее за сохранение человеком бодрствующего состояния.

Роль орексина в цикле сна и бодрствования

Орексин поддерживает состояние бодрствования за счёт активизации системы бодрствования в мозге, а центр бодрствования подавляет центр сна. Во время сна активизируется центр сна, тормозящий продуцирующие орексин клетки и центр бодрствования.

Нейромедиатор мозга орексин функционирует при соединении с белками-рецепторами орексина. При искусственном введении в организм сходного по структуре с орексином вещества оно соединяется с рецепторами орексина, блокируя нейропептид и помогая поддерживать состояние сна. Американская компания Merck использовала данный механизм при разработках снотворного препарата «Белсомра» (Суворексант), ингибирующего рецепторы орексина. В 2014 году это лекарство впервые в мире поступило в продажу в Японии.

Бессонница – бич множества людей во всём мире. В начале ХХ века появилось первое средство от бессонницы – барбитуровая кислота, действие которой было настолько мощным, что при употреблении в больших дозах она вызывала остановку дыхания и часто использовалась для суицида. Во второй половине ХХ века были разработаны более безопасные виды снотворных препаратов как на основе бензодиазепина, так и без него.

Профессор университета Цукуба

Янагисава Масаси

Однако механизм действия всех этих лекарств неизменно основывался на активизации нейротрансмиттера ГАМК (гамма-аминомасляной кислоты) и торможении процессов возбуждения в мозге. Грубое воздействие препаратов вызывало состояние сна, далёкое от естественного, а прекращение приёма провоцировало синдром отмены, поэтому возможность резко прервать лечение отсутствовала. Кроме того, при постоянном приёме этих снотворных наблюдалось привыкание, требующее увеличения дозы для сохранения эффекта. Отмечались серьёзные побочные действия в виде снижения мышечного тонуса, головокружений и падений.

В течение длительного времени альтернативных способов погружения человека в фазу сна не существовало. В 2010 году появился препарат, схожий по действию с гормоном мелатонин, регулирующим внутренние часы организма, однако для восстановления ритма сна требовалось определённое время, то есть препарат не обладал быстродействующим эффектом.

Во время постдипломного обучения в университете Цукуба Янагисава открывает мощное сосудосуживающее вещество – эндотелин. Это открытие привлекает внимание Голдстайна и Брауна – обладателей Нобелевской премии за исследования холестерина. Янагисава получает приглашение в Техасский университет и в 1991 году уезжает в США. Позднее к нему присоединяется его соученик по Университету Цукуба, Сакураи Такэси (в настоящее время – профессор университета Канадзава), вместе с которым Янагисава открывает ещё одно вещество – орексин.

Цукасаки Асако,

Суперсовременный центр в Цукуба под руководством

 первооткрывателя орексина Янагисавы Масаси