Ретикулярная восходящая активирующая система: третий пересмотр

Владимир Ковальзон, главный научный сотрудник лаборатории инновационных технологий Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, доктор биологических наук

Впервые различия в электроэнцефалографических ритмах бодрствующего и спящего человека были описаны Г. Бергером в 1930 г., что стало переломной точкой в развитии сомнологии. В 1937 г. Ф. Бремер в Брюсселе произвел знаменитые опыты на изолированном мозге. Он перерезал мозг кошки на уровне нижнего и верхнего ствола и показал, что на более низком уровне (когда связи между большей частью ствола и полушариями головного мозга остаются незатронутыми) сохраняется чередование картин сна и бодрствования, а на более высоком – мозг впадает в состояние глубокого сна (по нынешним понятиям – комы). Эти работы явились важной вехой в понимании механизмов бодрствования, хотя и были ошибочно интерпретированы: изначально сделали вывод, что мозг засыпает из-за снижения притока импульсов от органов чувств.

ЛИТЕРАТУРА
1. Завалко И. М., Ковальзон В. М. Cон, сновидения и их нарушения – в историческом аспекте. Ч. I. // Природа. 2014, №3. С. 53–60.
2. Ковальзон В. М. Основы сомнологии. Физиология и нейрохимия цикла «бодрствование – сон». – М., 2011.
3. Ковальзон В. М. Центральные механизмы регуляции цикла «бодрствование – сон» // Физиология человека. 2011, Т. 37. №4. С. 124–134.
4. Ковальзон В. М. Мозг и сон: от нейронов – к молекулам // Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. 2013, Т. 62. №1. С. 48–60.
5. Ковальзон В. М. Роль гистаминергической системы головного мозга в регуляции цикла бодрствование-сон // Физиология человека. 2013, Т. 39. №6. С. 13–23.
6. Ковальзон В. М., Завалко И. М. Цикл «бодрствование – сон» и болезнь Паркинсона // Нейрохимия. 2013, Т. 30. №3. С. 193–206.
7. Ковальзон В. М. Роль орексинергической системы мозга в регуляции бодрствования и сна // Эффективная фармакотерапия. Неврология и психиатрия. 2016, Т. 19. Спецвыпуск: «Сон и его расстройства – 4». С. 6–14.
8. Ковальзон В. М., Долгих В. В. Регуляция цикла «бодрствование – сон» // Неврологический журнал. 2016, Т. 21. №6. С. 316–322.
9. Ковальзон В. М. Функциональная нейрохимия цикла «бодрствование – сон» в патогенезе неврологических заболеваний // Журнал неврологии и психиатрии им. Корсакова. 2017. Т. 117. №4. Вып. 2. С. 5–11.
10. Anaclet C., Ferrari L., Arrigoni E., Bass C. E., Saper C. B., Lu J., Fuller P. M. The GABAergic parafacial zone is a medullary slow wave sleep–promoting center // Nat. Neurosci. 2014, V. 17. N 9. P. 1217–1226.
Дарья Пронько, [15.01.18 15:49]
11. Allman J. M., Tetreault N.A., Hakeem A.Y.,• Manaye K.F.,•Semendeferi K. Erwin J.M., Park S.,•Goubert V., Hof P.R. The von Economo neurons in frontoinsular and anterior cingulate cortex in great apes and humans // Brain Struct. Funct. 2010. V. 214. P. 495–517.
12. Anaclet C., Lin J.-S, Vetrivelan R., Krenzer M., Vong L., Fuller P.M., Lu J. Identification and characterization of a sleep-active cell group in the rostral medullary brainstem // J. Neurosci. 2012. V. 32. No.50. P. 17970–17976.
13. Aston-Jones G., Chen S., Zhu Y., Oshinsky M.L. A neural circuit for circadian regulation of arousal // Nat. Neurosci. 2001. V. 4. №7. P. 732-738.
14. Benarroch E.E. Parabrachial nuclear complex. Multiple functions and potential clinical implications // Neurology. 2016. V. 86. No. 7. P. 676-683.
15. Berger H. Ueber das Elektroenkephalogramm des Menschen // J. Psychol. Neurol. 1930. V. 40. P. 160-179.
16. Blanco-Centurion C., Gerashchenko D., Shiromani P.J. Effects of saporin-induced lesions of three arousal populations on daily levels of sleep and wake // J. Neurosci. 2007. V. 27. No.51. P. 14041–14048.
17. Brown RE, Basheer R, McKenna JT, Strecker RE, McCarley RW. Control of sleep and wakefulness // Physiol. Rev. 2012. V. 92. P. 1087–1187.
18. Carter M.E., Yizhar O., Chikahisa S., Nguyen H., Adamantidis A., Nishino S., Deisseroth K., de Lecea L. Tuning arousal with optogenetic modulation of locus coeruleus neurons // Nat. Neurosci. 2010. V. 13. No.12. P. 1526–1533.
19. Carter M.E., Soden M.E., Zweifel L.S., Palmiter R.D. Genetic identification of a neural circuit that suppresses appetite // Nature. 2013. V. 503. P. 111–114.
20. Dement W.C. Pelayo R. History of sleep physiology and medicine // Principles and Practice of Sleep Medicine, 6th ed. / Eds. Kryger M., Roth T., Dement W.C. Philadelphia, PA: Elsevier, 2017. P. 5–14.
21. Denoyer M., Sallanon M., Buda C., Kitahama K., Jouvet M. Neurotoxic lesion of the mesencephalic reticular formation and/or the posterior hypothalamus does not alter waking in the cat // Brain Res. 1991. V. 539. P. 287-303.
22. Fischer D.B., Boes A.D., Demertzi A., Evrard H.C., Laureys S., Edlow B.L., Liu H., Saper C.B., Pascual-Leone A., Fox M.D., Geerling J.C. A human brain network derived from coma-causing brainstem lesions // Neurology.2016. V. 87. No. 1. P. 1–8.
23. Fuller P., Sherman D., Pedersen N.P., Saper C.B., Lu J. Reassessment of the structural basis of the ascending arousal system // J. Comp. Neurol. 2011. V. 519. P. 933–956.
24. Haas H.L., Lin J.-S. Waking with the hypothalamus // Pflugers Arch. Eur. J. Physiol. 2012. V. 463. P. 31-42.
25. Jouvet M. Le sommeil, la conscience et l’eveil. Paris : Odile Jacob, 2016, 216 p.
26. Kaur S., Pedersen N.P., Yokota S., Hur E.E., Fuller P.M., Lazarus M., Chamberlin N.L., Saper C.B. Glutamatergic signaling from the parabrachial nucleus plays a critical role in hypercapnic arousal // J. Neurosci. 2013. V. 33. No. 18. P. 7627–7640.
27. Lim M.M., Szymusiak R. Neurobiology of arousal and sleep: updates and insights into neurological disorders // Curr. Sleep Med. Rep. 2015. V. 1. P. 91–100.
28. Moruzzi G, Magoun H. Brain stem reticular formation and activation of the EEG // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1949. V. 1. P. 455-473.
29. Parvizi J., Damasio A.R. Neuroanatomical correlates of brainstem coma // Brain. 2003. V. 126. P. 1524-1536.
30. Peng B., Zhang S., Dong H., Lu Z. Clinical, histopathological and genetic studies in a case of fatal familial insomnia with review of the literature // Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2015. V. 8. No. 9. P. 10171-10177.
31. Richter C., Woods I.G., Schier A.F. Neuropeptidergic control of sleep and wakefulness // Annu. Rev. Neurosci. 2014. V. 37. P. 503–531.
32. Saper C.B., Fuller P.M., Pedersen N.P., Lu J., Scannell T.E. Sleep state switching // Neuron. 2010. V. 68. No. 6. P. 1023-1042.
33. Scammell T.E. Arrigoni E., Lipton J.O. Neural circuitry of wakefulness and sleep // Neuron. 2017. V. 93. P. 747-765.
34. Siegel J.M. Rapid eye movement sleep // Principles and Practice of Sleep Medicine, 6th ed. / Eds. Kryger M., Roth T., Dement W.C. Philadelphia, PA: Elsevier, 2017. P. 78–95.
35. Weber F., Chung S., Beier K.T., Xu M., Luo L., Dan Y. Control of REM sleep by ventral medulla GABAergic neurons // Nature. 2015. V. 526. No.7573. P. 435-438.
36. Xu M., Chung S., Zhang S., Zhong P., Ma C., Chang W.-C., Weissbourd B., Sakai N., Luo L., Nishino S., Dan Y. Basal forebrain circuit for sleep-wake control // Nature Neurosci. 2015. doi:10.1038/nn.4143