Исследователи из Монреаля сделали открытие, которое помогает понять, как формируется внутренний биологический ритм человека и почему сбой в его работе может привести к бессоннице, депрессии и другим нарушениям.
Учёные из Монреальского клинического института обнаружили, что особую роль в этой системе играют клетки, о которых раньше почти не говорили — Мюллера, находящиеся в сетчатке глаза. Они долгое время считались всего лишь поддерживающими структурами, но оказалось, что эти клетки активно участвуют в создании нервных связей, которые позволяют мозгу синхронизировать внутренние биоритмы с изменением дня и ночи.
Сама идея того, что глаза помогают телу чувствовать время, кажется очевидной. Когда на улице темнеет, организм понимает, что пора отдыхать. Когда становится светло — включается бодрость. Но как именно мозг получает этот сигнал, и что делает возможным такую точность, оставалось неясным. Новое исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, помогло приблизиться к ответу. Учёные доказали, что клетки Мюллера выделяют особые химические вещества, благодаря которым светочувствительные нейроны в сетчатке выстраивают правильные соединения с мозгом. Если этот процесс нарушен, нейроны становятся слишком чувствительными, и система сбивается, переставая адекватно реагировать на смену света и темноты. Учёные также отметили, что их работа совпала с переходом на зимнее время — периодом, когда многие люди ощущают нарушения сна и усталость. Возможно, именно в эти дни особенно заметно, насколько важно правильное взаимодействие между сетчаткой и мозгом.
Интересно, что раньше глиальные клетки считались вспомогательными, не участвующими напрямую в передаче информации. Но результаты экспериментов показали, что это ошибочное представление. Именно глиальные клетки направляют рост нейронных связей и создают основу для их нормальной работы. То есть они буквально обучают нейроны правильному поведению.
Если подумать шире, это открытие затрагивает не только глаза и сон. Биологические часы управляют почти всеми процессами в организме — от выработки гормонов до обмена веществ. Когда они сбиваются, это отражается на всём теле. Современные исследования всё чаще связывают нарушения циркадных ритмов с развитием не только бессонницы, но и диабета, ожирения, сезонных депрессий и даже некоторых видов рака. А ведь многие из нас живут в постоянном несоответствии с естественными ритмами: поздно ложимся, работаем под искусственным освещением, пользуемся телефонами перед сном. В итоге мозг путается, не понимая, день сейчас или ночь.
Получается, глаза не только видят — они управляют временем внутри нас. И именно благодаря взаимодействию светочувствительных нейронов и глиальных клеток мозг может точно настраиваться на суточный ритм. Если этот процесс нарушается, человек теряет внутренний компас, указывающий, когда отдыхать и когда действовать. Отсюда — хроническая усталость, раздражительность, бессонные ночи и ощущение, что организм живёт не по часам.
Учёные отмечают, что понимание роли клеток Мюллера может открыть путь к новым методам лечения нарушений сна и других расстройств, связанных с циркадными ритмами. Например, возможно, удастся разработать препараты, которые мягко регулируют работу этих клеток и восстанавливают баланс между ними и нейронами. Или создать методы профилактики, которые позволят перенастраивать внутренние часы без медикаментов — например, с помощью света, питания или режима активности. С другой стороны, открытие напоминает, насколько всё в организме взаимосвязано. То, что казалось второстепенным, может оказаться ключевым. Маленькие клетки в глазу оказываются ответственными за глобальные процессы — сон, бодрость, настроение, обмен веществ. Это заставляет задуматься о том, как часто в науке самые важные открытия происходят там, где раньше никто не искал.
Со временем это открытие повлияет и на практическую медицину. Ведь миллионы людей страдают от нарушений сна, особенно в крупных городах, где искусственный свет мешает естественным ритмам. Если удастся понять, как перепрограммировать взаимодействие сетчатки и мозга, можно будет помочь тем, кто не может заснуть или, наоборот, просыпается среди ночи. Возможно, однажды лечение бессонницы будет начинаться не с таблеток, а с коррекции работы этих микроскопических клеток.