Исследователи изучили роль коры головного мозга в переходе между подстадиями быстрого сна

Изучение паттерна активности мозга и механизма регуляции быстрого сна может способствовать пониманию эволюции центральной нервной системы. Чтобы выяснить, участвует ли кора головного мозга в регуляции быстрого сна, исследователи имплантировали постоянное окно мышам Thy1-GCaMP6s, охватывающее всю дорсальную кору. Они использовали двухканальную широкопольную систему визуализации для захвата сигналов кальция и гемодинамики с одновременной записью ЭЭГ, электромиограммы (ЭМГ) и видеозаписи. После анализа пространственных независимых компонентов были выделены одиннадцать функциональных модулей, каждый из которых назван по соответствующей анатомической структуре. Среди этих модулей ретросплениальная кора продемонстрировала самую высокую активацию.

Также, просматривая видеозапись, исследователи обнаружили, что во время быстрого сна мыши демонстрировали разнообразные движения мимики помимо всплесков быстрого движения глаз (REM). Анализируя мимические движения с использованием неконтролируемого метода для извлечения признаков и кластера, они обнаружили две подстадии быстрого сна: с (aREM) или без (qREM) разнообразных мимических движений. Эти две подстадии имеют различную вегетативную активность и дифференциальный спектр ЭЭГ, а быстрый сон всегда переходит от qREM к aREM.

Это исследование впервые показало роль коры в регуляции быстрого сна и проложило путь к пониманию сложной роли её активации во время быстрого сна. Открытие двух подстадий даёт новое направление для изучения сложной функции быстрого сна.