Кишечные бактерии влияют на сон

Без кишечных бактерий мозгу начинает не хватать нейромедиаторов, управляющих сном.

Уже хорошо известно, что кишечная микрофлора активно взаимодействует с мозгом: от бактерий зависит реакция мозга на стресс, бактерии влияют на развитие аутизма, депрессии и тревожности, бактерии помогают мозгу создавать новые нейроны. Так что не стоит удивляться, что и на сон кишечная микрофлора тоже влияет.

Сотрудники Университета Цукубы ставили опыты с мышами, которых с помощью антибиотиков избавляли от любых кишечных бактерий. Работу мозга и особенности сна у мышей оценивали по электроэнцефалограмме (ЭЭГ) и электромиограмме (ЭМГ), которая описывает электрическую активность мышц. Оказалось, что у мышей без бактерий во сне появилось больше быстрых и медленных стадий.

Мы знаем, что у млекопитающих сон состоит из двух стадий, сменяющих друг друга (так называемые REM-сон и nonREM-сон, где REM – rapid eye movement, или быстрые движения глаз, свойственные быстрому сну). Но грызуны, кроме того, спят полифазным сном. Это значит, что после медленной стадии мозг переходит в быструю стадию, а потом на мгновение просыпается, или же он просыпается после медленной стадии, чтобы потом погрузиться опять в медленный сон. Пробуждение не обязательно означает, что мышь или крыса начинают бегать по клетке, но по электрической активности мозга и мышц всегда можно определить, что сон на короткое время сменился бодрствованием.

Если у мышей за всё время сна появилось больше стадий, значит, они чаще просыпались. То есть у мышей без микрофлоры мозг чаще переключался между сном и бодрствованием. Причиной тому, как полагают авторы работы, стал недостаток нейромедиаторов. Бактерии в кишечнике очень сильно влияют на то, как кишечник переваривает разные вещества и как они потом всасываются в кровь; и сами бактерии тоже выделяют какие-то свои вещества, которые тоже могут отправляться в кровеносные сосуды. В статье в Scientific Reports говорится, что у мышей, лишённых бактерий, изменился уровень более чем двухсот метаболитов – то есть молекул, появляющихся в результате разных реакций обмена веществ.

Изменившийся уровень метаболитов должен сказаться на протекании биохимических реакций. И сильнее всего он сказался на тех реакциях, в которых получаются нейромедиаторы. Известно, что переключение между сном и бодрствованием зависит от серотонина. Именно серотонин у мышей без бактерий перестал синтезироваться, притом что у них было много аминокислоты триптофана, которая служит сырьём для синтеза серотонина. Кроме того, у безбактериальных мышей было мало витамина В6, который нужен для производства серотонина и дофамина.

В отличие от грызунов, человек спит монофазным, непрерывным сном, хотя и с теми же чередующимися двумя стадиями. Но наша микрофлора тоже влияет на нейромедиаторы, а значит, и на сон. И не только на сон: серотонин работает в разных нейронных цепях, и его отсутствие может привести к самым разным и очень серьёзным дефектам в мозге. Возможно, что лечение психоневрологических проблем в некоторых случаях стоит начинать с анализа микрофлоры, чтобы понять, есть ли в кишечнике достаточно бактерий, от которых зависит уровень того или иного нейромедиатора.