Ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ) разработали математическую модель, которая демонстрирует, как ритм секреции кортизола влияет на регуляцию сна и бодрствования. Исследование, по их словам, открывает новые горизонты для создания эффективных методов лечения бессонницы и других нарушений сна. Результаты работы были опубликованы в журнале The European Physical Journal Special Topics.
Человеческий организм функционирует в соответствии с внутренними биологическими часами – циркадными ритмами, которые регулируют не только сон и бодрствование, но и множество других физиологических процессов. Кортизол, известный как гормон стресса, играет важную роль в этих ритмах и существенно воздействует на качество сна.
С помощью математического моделирования ученые проанализировали взаимосвязь между процессами смены состояния сна и бодрствования с динамикой секреции кортизола. Как выяснили исследователи, в определенных условиях повышенная активность кортизоловой системы может вызывать сбои в синхронизации внутренних часов организма, приводя к спонтанной внутренней рассинхронизации. Это состояние проявляется нарушениями сна, усталостью и изменениями в аппетите, наряду с другими симптомами.
Ученые также выявили, что организм имеет способности к самовосстановлению после небольших нарушений режима сна — такие отклонения могут быть исправлены всего за несколько дней. Однако при более серьезных или длительных сбоях эта способность может утратиться, как отмечено в исследовании.
«Существует значительный диапазон условий, в пределах которого роль кортизоловой подсистемы не нарушает нормальный переход между сном и бодрствованием. Тем не менее, при большом влиянии кортизола этот процесс может «срываться» с циркадного ритма, что вызывает спонтанную внутреннюю рассинхронизацию», — пояснила аспирантка кафедры оптики и биофотоники СГУ Ксения Меркулова.
Работа ученых из СГУ продемонстрировала, что циркадные ритмы и гормоны взаимосвязаны и могут как компенсировать, так и усиливать друг друга, позволяя организму адаптироваться к изменяющимся условиям. Исследователи подчеркнули, что базовые модели, использованные для создания этой совокупной модели, были тщательно проверены на основе данных, характеризующих «типичного здорового человека».
