Исследователи Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ) создали математическую модель, демонстрирующую воздействие ритма секреции кортизола на регуляцию сна и бодрствования. Результаты исследования, опубликованные в журнале The European Physical Journal Special Topics, открывают новые возможности для разработки эффективных методов лечения бессонницы и других нарушений сна.
Человеческий организм функционирует в соответствии с внутренними часами – циркадными ритмами, которые управляют сном, бодрствованием и множеством других физиологических процессов. Кортизол, гормон стресса, тесно связан с данными ритмами и оказывает значительное влияние на качество сна.
Ученые СГУ применили математическое моделирование для анализа взаимосвязи между процессами переключения сна и бодрствования и динамикой выработки кортизола. Модель продемонстрировала, что при определенных условиях повышенная активность системы кортизола может нарушить синхронизацию внутренних часов организма, вызывая спонтанную внутреннюю рассинхронизацию. Данное состояние характеризуется нарушениями сна, усталостью, изменениями аппетита и другими симптомами.
Исследование также показало, что организм обладает способностью компенсировать нарушения сна. При незначительных отклонениях от нормального режима сна восстановление нарушенного ритма происходит за несколько дней. Однако при длительных или существенных нарушениях компенсаторная способность может быть нарушена.
Аспирант кафедры оптики и биофотоники СГУ Ксения Меркулова пояснила: «Существует значительный диапазон параметров, в пределах которого вклад кортизоловой подсистемы не нарушает нормальный переход сон-бодрствование. При более значительном вкладе кортизола процесс сон-бодрствование «отрывается» от циркадного ритма, вызывая спонтанную внутреннюю рассинхронизацию».
Ученым СГУ удалось продемонстрировать тесную взаимосвязь циркадных ритмов и гормональной регуляции, которые могут как компенсировать, так и усиливать друг друга, обеспечивая адаптацию организма к изменяющимся условиям среды. Важно отметить, что базовые модели, использованные при создании объединенной модели, были многократно и тщательно проверены на основе экспериментальных данных, соответствующих «типичному здоровому человеку».
Эксперты считают, что полученные результаты открывают новые перспективы для разработки эффективных методов лечения бессонницы и других расстройств сна. Меркулова добавила: «Влияние кортизола на цикл сон-бодрствование крайне актуально в современном мире: частый стресс, быстрый темп жизни, ночные смены на работе и другие причины, оказывающие влияние на ритм секреции кортизола, не могут не отражаться на качестве сна».
В университете сообщили, что компьютерные расчеты при работе с моделью проводились в свободной программной среде GNU Octave. На данном этапе перед учеными стоит задача изучения влияния кортизола на сон с учетом пищевого поведения.
в удобном формате
Перейти в Дзен
