Учитывая проблемы с традиционными снотворными средствами, ученые-медики изучают другие способы улучшения сна путем воздействия на эндоканнабиноидную систему (ECS). Как основной гомеостатический регулятор физиологии человека, ECS играет важную роль в цикле сна и бодрствования и других циркадных процессах.
Итальянский ученый Виченцо ДиМарцо обобщил широкую регулирующую функцию эндоканнабиноидной системы в фразе «Ешь, спи, расслабляйся, защищай и забывай».
Этапы снаСуществует два типа сна: сон без быстрых движений глаз (NREM), который имеет три стадии, и сон с быстрыми движениями глаз (REM), который является его собственной стадией сна. Полный цикл сна происходит от пяти до шести раз за ночь. Первый полный цикл составляет 70-100 минут с оставшимися циклами продолжительностью 90-120 минут каждый. Стадии сна, определенные Национальным институтом неврологических расстройств и инсульта, следующие:
- 1-я стадия NREM-сна - это переход от бодрствования ко сну. В течение этого короткого периода (продолжительностью несколько минут) относительно легкого сна ваше сердцебиение, дыхание и движения глаз замедляются, а ваши мышцы время от времени расслабляются. Волны вашего мозга начинают замедляться от их дневных моделей бодрствования.
- 2-я стадия NREM-сна - это период легкого сна перед тем, как вы погрузитесь в более глубокий сон. Ваше сердцебиение и дыхание замедляются, а мышцы расслабляются еще больше. Температура вашего тела падает, а движения глаз прекращаются. Волновая активность мозга замедляется, но отмечается короткими вспышками электрической активности. Вы проводите больше ваших повторных циклов сна на второй стадии сна, чем на других.
- 3-я стадия NREM-сна - это период глубокого сна (медленный сон), который необходимо освежить утром. Это происходит в более длительные периоды в течение первой половины ночи. Ваше сердцебиение и дыхание замедляются до самого низкого уровня во время сна. Ваши мышцы расслаблены, мозговые волны становятся еще медленнее, их трудно разбудить во время этого цикла. Это когда организм стимулирует рост и развитие, восстанавливает мышечную ткань, укрепляет иммунную систему и собирает энергию на следующий день.
- Этап REM-сон наступает примерно через 90 минут после засыпания. Ваши глаза быстро двигаются из стороны в сторону за закрытыми веками. Смешанная частота активности мозговых волн становится ближе к наблюдаемой при бодрствовании. Ваше дыхание становится более быстрым и нерегулярным, а частота сердечных сокращений и артериальное давление повышаются почти до уровня бодрствования. Большая часть ваших снов происходит во время быстрого сна (хотя сны могут также происходить во время быстрого сна). Ваши мышцы рук и ног становятся временно парализованными. На этом этапе вы обрабатываете то, что узнали за день до этого, и консолидируете воспоминания. С возрастом вы спите меньше времени в быстром сне.
То, как мы засыпаем, спим, просыпаемся и бодрствуем является частью внутреннего биологического процесса, регулируемого нашими циркадными ритмами и нашей эндоканнабиноидной системой. Циркадные ритмы управляют разнообразными действиями в организме, включая выработку гормонов, частоту сердечных сокращений, обмен веществ, а также, когда идти спать и просыпаться.
Это как если бы у нас был внутренний биохимический таймер или часы, которые отслеживают нашу потребность во сне, направляют тело на сон, а затем влияют на интенсивность сна. На этот биологический механизм влияют внешние силы, такие как путешествия, лекарства, еда, питье, окружающая среда, стресс и многое другое.
Ключевой вопрос: регулирует ли эндоканнабиноидная система наш опыт циркадных ритмов или наоборот?Свидетельство сильной связи между этими двуями системами наблюдаются в колебаниях концентрация анандамида и 2-AG (собственная марихуана-подобные молекулы мозга) во время циклов сна-бодрствовании, а также метаболических ферментов, которые создают и разрушают эти эндогенные каннабиноидные соединения.
Анандамид присутствует в головном мозге на более высоких уровнях ночью и работает с эндогенными нейротрансмиттерами олеамидом и аденозином для генерации сна. И наоборот, 2AG выше в течение дня, что предполагает его участие в развитии бодрствования.
Весьма сложный цикл сна-бодрствования обусловлен различными нейрохимическими и молекулярными путями. Как анандамид, так и 2AG активируют каннабиноидные рецепторы CB1, которые сосредоточены в центральной нервной системе, включая участки мозга, связанные с регуляцией сна.
CB1-рецепторы модулируют высвобождение нейротрансмиттеров и таким образом снижают чрезмерную активность нейронов, тем самым уменьшая беспокойство, боль и воспаление. Таким образом, экспрессия рецептора CB1 является ключевым фактором модуляции гомеостаза сна.
Однако это не относится к CB2 каннабиноидному рецептору, расположенному преимущественно в иммунных клетках, периферической нервной системе и метаболической ткани. В то время как экспрессия рецептора CB1 отражает циклические циркадные ритмы, такие колебания не были описаны для рецептора CB2.
Проблема изучения и лечения нарушений сна осложняется тем фактом, что нарушения сна являются симптомом многих хронических заболеваний. Во многих случаях плохой сон приводит к хроническому заболеванию, а хроническое заболевание всегда включает основной дисбаланс или нарушение регуляции эндоканнабиноидной системы. Хотя нам еще многое предстоит узнать о взаимосвязи между ECS и циркадными ритмами, очевидно, что адекватный качественный сон является важнейшим компонентом восстановления и поддержания здоровья.