Депресія і сон Товариство Макса Планка
Профілі сну вказують на психічні захворювання
Світ часто виглядає досить похмурим, коли ти погано відпочиваєш. Якщо втома триває тижнями і навіть місяцями, похмурий настрій може стати патологічним і призвести до депресії. Але навпаки, депресія часто пов’язана з важкими порушеннями сну. Аксель Штайгер та його команда з Інституту психіатрії імені Макса Планка в Мюнхені досліджують зв'язок між порушеннями сну та депресією. Для цього він вимірює мозкову діяльність людини в лабораторії сну.
Текст: Катаріна Пічман
Сон для досліджень: У лабораторії сну Інституту психіатрії імені Макса Планка вчені вимірюють мозкові хвилі досліджуваних, реєструють рухи очей і регулярно беруть трохи крові для аналізу кількості певних гормонів.
Стрес на роботі, проблеми у стосунках або переїзд до іншого міста можуть буквально не давати людям спати. За даними Інституту Роберта Коха, кожен третій громадянин Німеччини страждав від розладів сну. Порушення сну зазвичай зникають самі по собі, як тільки тригер закінчиться. Однак, якщо вони зберігаються протягом тижнів і місяців, постраждалі повинні проконсультуватися з лікарем.
Поганий сон може мати фізичні або психологічні причини. “Порушення сну можуть бути причиною і наслідком депресії, або, кажучи по-іншому: вони є симптомом і водночас фактором ризику. Наприклад, вони масово підвищують ризик депресії », - говорить Аксель Штайгер, старший лікар і завідувач амбулаторією медицини сну Інституту психіатрії імені Макса Планка в Мюнхені-Швабінг. Традиційна клініка, яка фокусується на вторинних захворюваннях стресу, таких як депресія, розлади сну та тривожні розлади, була заснована Емілем Крепеліном в 1917 році як Німецький науково-дослідний інститут психіатрії та включена в Товариство кайзера Вільгельма в 1924 році. Він поєднує під одним дахом п’ять палат із 120 ліжками, денну клініку, різні спеціальні амбулаторні відділення та науково-дослідні установи.
Пацієнти можуть добровільно брати участь у наукових дослідженнях - для Штайгера, який очолював дослідницьку групу ендокринології сну з 1991 року, - ідеальне середовище для його досліджень. Серед іншого, лікар та його команда досліджують зв’язок між режимом сну та нічним виділенням гормонів при депресії. Поки досліджувані проводять ніч у лабораторії сну, вчені вимірюють струми мозку та м’язів, реєструють рухи очей і регулярно беруть трохи крові для аналізу кількості певних гормонів у них.
З хвильових схем електроенцефалограми (ЕЕГ) дослідники разом з іншими вимірами роблять висновок про послідовність окремих стадій сну, так званий профіль сну або гіпнограму. Він має форму сходів і складається з декількох сходинок: На початку ночі спляча людина спускається все глибше і глибше. Амплітуда хвиль ЕЕГ зростає із глибиною сну. У неспаному стані та в режимі швидкого сну він низький, у глибокому сні нижня сходи сходів - висока.
Охоронець сну: Алекс Штайгер багато років очолював лабораторію сну в Інституті психіатрії імені Макса Планка в Мюнхені.
Останній варіант, ЕЕГ високої щільності (HD-EEG), також використовується в інституті для дослідження мозкової діяльності. Досліджуваному дають «сонну голову» зі 118 дрібними електродами - зазвичай на голову зазвичай кладуть десять. Поки він спокійно дрімає в звукоізольованій кімнаті, його мозок, м’язи обличчя та серце постійно передають дані на комп’ютер за допомогою тонких кабелів. Таким чином, дослідники отримують уявлення про кору головного мозку та глибші частини, такі як лімбічна система, емоційна частина мозку.
У схематичних зображеннях гіпнограм швидкий сон, який характеризується швидкими рухами очей і часто мрійливим, суттєво відрізняється від не (не) -реального сну. Це показано як рівень нижче стану неспання, але чітко вище глибокого сну. Потім артеріальний тиск і пульс зростають, але культура скелетних м’язів повністю розслаблена. Чотири, п’ять, іноді шість і більше циклів глибокого сну та швидкого сну на ніч - це норма. У свою чергу, глибокий сон є складовою не-швидкого сну. Найбільш виражений він у здорових молодих людей на початку ночі, але не виникає або майже не виникає рано вранці.
Більшість людей дуже глибоко сплять приблизно 90 хвилин відразу після засинання. Потім настає перша фаза REM. "Натомість депресивні люди швидше впадають у швидкий сон, іноді через десять хвилин", - говорить Штайгер. Крім того, перша швидка фаза ночі, як правило, довша у пацієнтів з депресією.
Якщо розмістити криві гормонів над профілями сну, помітно, що у пацієнтів із депресією виділяється менше гормону росту, ніж у здорових людей. Значення кортизолу також відрізняються: у багатьох пацієнтів вони підвищуються набагато більше, особливо у другій половині ночі. Кортизол є важливим гормоном стресу. Його вироблення регулюється мозком через кортикотропін-рилізинг гормон (CRH). Наприклад, у разі зараження, CRH опосередковано стимулює секрецію кортизолу в надниркових залозах. Потім кортизол активізує імунну систему. Те саме відбувається з напругою на іспиті або бурхливими суперечками. Як тільки ситуація заспокоїться, гормони стресу також повертаються в рівновагу. Випущений кортизол тепер уповільнює вивільнення CRH і, таким чином, сповільнює власне виробництво.
"Ми підозрюємо, що цей механізм зворотного зв'язку не працює належним чином у пацієнтів з депресією, ймовірно, тому, що рецептори кортизолу в головному мозку, через які у здорових людей знижується викид гормону," пояснює Штайгер. Коли депресія стихає, рівень кортизолу спочатку падає, тоді як режим сну деякий час залишається порушеним.
Ця взаємодія між CRH та кортизолом також відбувається в організмі мишей. Керівник відділу сну та телеметрії "Основного підрозділу" Маюмі Кімура використовує дрібних гризунів, у яких певні гени були спеціально вимкнені або активовані, щоб вивчити їх точну функцію. Миші, які зазнавали стресу протягом тривалого періоду часу, а також генетично модифіковані миші, які виробляють у мозку більше CRH, ніж зазвичай, швидше і частіше потрапляють у режим REM, коли сплять. Це робить їх ідеальною твариною для депресії.
Аналіз зображень мозку непростий: Майкл Чіш з Інституту психіатрії - експерт у цій галузі.
Але чи справді є депресивні миші? “Звичайно, ми не знаємо, чи справді вони почуваються людьми-пацієнтами. Але вони, безумовно, поводяться подібно до пацієнтів із депресією », - каже Кімура. Наприклад, у так званому тесті «Примусове плавання»: Поки здорові миші починають плавати і намагаються довше витримати, «депресивні» миші здаються швидше. І хоча миші, як правило, прокидаються частіше і майже не сплять довше десяти хвилин за раз, REM-режим сну мишей з підвищеною секрецією CRH надзвичайно схожий на пацієнта з депресією.
Назад до людей: Помітно, що режим сну у пацієнтів із депресією подібний до режиму сну у здорових людей похилого віку. "Деякі депресії насправді схожі на раннє старіння", - підтверджує Штайгер. Фази глибокого сну рідше зустрічаються у літньому віці, люди похилого віку також частіше прокидаються вночі і сплять менше в цілому.
Той факт, що більшість жінок впадає в депресію, не виглядає випадково: коливання гормонів під час циклу, вагітності та в результаті менопаузи частково відповідають за те, що жінки в два-три рази частіше розвивають депресію, ніж чоловіки під час фертильної фази. Також підвищений ризик депресії під час менопаузи. І навпаки, жіночі статеві гормони захищають від психозу: мабуть, тому у чоловіків шизофренія розвивається раніше в житті, ніж у жінок.
Той факт, що крім стресу, віку та статі, деякі гени також роблять людей сприйнятливими до депресії, свідчить про здорових людей із підвищеним ризиком депресії. У попередньому дослідженні вчені з Інституту Макса Планка зауважили, що діти та брати та сестри пацієнтів із депресією посилювали рух очей протягом першого періоду РЕМ, хоча вони були здорові. "Ми також з'ясували, що здорові випробувані можуть виявляти ненормальний режим сну, якщо вони мають певні гени ризику депресії", - пояснює Штайгер. Для одного з цих генів, P2RX7, зв’язок з однополюсною депресією був виявлений у попередніх дослідженнях Мюнхенського інституту.
Дослідники також змогли спостерігати, що гени ризику депресії впливають на поведінку сну у мишей: Маюмі Кімура та її колеги реєстрували сон тварин, які були оснащені людською версією варіанту P2RX7. Вони виявили, що миші демонструють чіткі зміни в своїх ЕЕГ-моделях, подібних до тих, що спостерігаються у пацієнтів із депресією. За допомогою генетично модифікованих мишей Кімура тепер хоче дослідити вплив нових антидепресантів.
Гени також впливають на те, наскільки ефективно діє антидепресант у пацієнта. Досліджений в інституті ген ABCB1 доступний у двох варіантах, які визначають, наскільки ефективно певні діючі речовини проникають через гематоенцефалічний бар’єр. Зараз існує ДНК-тест, за допомогою якого лікар може перевірити, який клас діючої речовини підходить для його пацієнта до початку терапії.
Отже, існують різні гени, які збільшують ризик розвитку депресії. Тому дослідники підозрюють, що існують також різні форми депресії, залежно від гена. Наразі психіатрична класифікація депресії базується на симптомах, що виникають. Однак різні захворювання можуть спровокувати однакові симптоми. “Профілі сну можуть допомогти класифікувати типи депресії. Однак ми поки не знаємо точної залежності між режимом сну та генами у пацієнтів », - говорить Штайгер.
Сон може зіграти роль не тільки в діагностиці, але і в терапії. Короткочасне позбавлення сну виявилось благом у психіатрії, особливо у другій половині ночі, оскільки воно дуже швидко надає антидепресантну дію. «Ми практикуємо це в клініці з групами пацієнтів двічі на тиждень. Учасники встають о 02:30 ночі та йдуть гуляти у супроводі студентів. Вони балакають або проводять час до ранку, граючи в настільні ігри », - говорить Штайгер. Наступного вечора ти можеш повернутися спати, як зазвичай.
Протягом безсонної ночі організм виробляє більше таких речовин, що підвищують настрій, таких як серотонін і триптофан, ніж під час сну. Порушення сну - це двосічний меч: з одного боку, вони є фактором ризику депресії, з іншого боку, недосипання має антидепресантну дію. "Але це промінь надії для пацієнтів, тому що ми можемо показати їм, що їх стан не такий безнадійний, як вони думають", - пояснює Штайгер. "Ви відчуваєте: мій мозок не має безповоротної несправності".
Тому профілі сну вказують на депресію та інші психічні захворювання. Штайгер сподівається, що це дозволить лікарям рано визначити, чи буде пацієнт реагувати на антидепресант. “До цього часу пройшло чотири-п’ять тижнів, перш ніж ми дізналися, реагує пацієнт на препарат чи ні. Тепер, лише через тиждень терапії, ми можемо отримати вказівку на те, чи працює вона, за допомогою параметра місцевої активності мозку ("корданс"), отриманого під час швидкого сну ", - говорить Штайгер.
За 30 років не було нового прориву в лікуванні депресії. Однак точна класифікація різних форм депресії може колись допомогти терапевту швидше підібрати правильний препарат для свого пацієнта. Один із ключів до цього криється у сні.
СЛОВНИК
Ген P2RX7: Ген містить інформацію про кальцієвий канал у мембрані нервових та гліальних клітин у різних областях мозку. Це впливає на передачу сигналів між клітинами і, отже, в мозку. Є дані, що як однополюсна, так і біполярна депресія, серед іншого, зумовлені змінами в цьому гені.
Ген ABCB1: Ген активний у клітинах зсередини дрібних кровоносних судин головного мозку. Він активно транспортує певні речовини назад у кров, не даючи їм потрапляти до мозку. До них належать різні антидепресанти. Два існуючі варіанти гена ABCB1 виконують це завдання з різним ступенем ефективності. За допомогою тесту можна визначити, який варіант у пацієнта є і як він, відповідно, реагує на антидепресант.