Кофеин способен восстанавливать социальную память, нарушенную из-за нехватки сна. Он воздействует на определенный мозговой путь. Социальная память позволяет нам узнавать и различать знакомых людей — например, тех, с кем мы уже встречались ранее.
Таковы результаты исследования, опубликованные в журнале Neuropsychopharmacology. Они раскрывает механизмы влияния кофеина на когнитивные функции и память.
Гиппокамп играет ключевую роль в процессах памяти и обучения, а его зона CA2 вносит значительный вклад в формирование социальной памяти. Эта область также получает сигналы, связанные с регуляцией циклов сна и бодрствования.
В ходе лабораторного эксперимента ученые вызвали у подопытных животных пятичасовую депривацию сна, а затем на семь дней предоставили им неограниченный доступ к воде с добавлением кофеина.
Кофеин известен как стимулятор. На молекулярном уровне он блокирует сигнальные пути аденозиновых рецепторов, которые накапливаются в периоды бодрствования и снижают мозговую активность. Затем исследователи провели электрофизиологические измерения на образцах гиппокампа, чтобы оценить синаптическую пластичность — способность мозга усиливать или ослаблять связи между нервными клетками в зависимости от опыта и обучения.
Оказалось, недосып нарушает поддержание синаптической пластичности, ослабляя коммуникацию между нейронами в области CA2 гиппокампа. Зафиксировано снижение способности мозга к синаптическому усилению, а также явные нарушения в социальной узнаваемости. То есть недостаток сна избирательно нарушает как работу нейронов, так и поведенческие реакции на уровне конкретных цепей.
Кофеин же эти нарушения сглаживает, избирательно воздействуя на пострадавшие нейронные цепи. Он восстанавливает синаптическую передачу в области CA2, и пластичность возвращается к норме.
Более того, вызванные недосыпом нарушения социальной памяти обратились, а действие кофеина было строго специфичным для определенного пути: он избирательно восстанавливал работу затронутой мозговой цепи, не вызывая общего повышения нейронной активности. Контрольная группа, не страдавшая от недосыпа, признаков перевозбуждения не демонстрировала.
«Депривация сна не просто вызывает чувство усталости. Она избирательно нарушает работу важнейших цепей памяти. Мы обнаружили, что кофеин способен обратить эти нарушения вспять как на молекулярном уровне, так и на поведенческом. Такое действие позволяет предположить, что польза кофеина не ограничивается лишь поддержанием бодрствования», — пояснил первый автор исследования Лик-Вэй Вонг из Медицинской школы Йонг Лу Лин в Национальном университете Сингапура (NUS Medicine).«Наше исследование определило область CA2 как ключевой узел, связывающий сон и социальную память. Это поможет разобраться в биологических механизмах когнитивного спада, вызванного нарушениями сна, и разработке будущих подходов к сохранению когнитивных функций», — добавил нейробиолог Саджикумар Сридхаран из NUS Medicine, руководивший исследованием.
Результаты открывают перспективы для разработки таргетной молекулярной терапии когнитивных нарушений. А пока можно просто пить кофе и вдоволь высыпаться.
Ученые выяснили, как кофе действует на мозг во сне
Любители кофе спят меньше, но глубже: показало исследование
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX