Сотрудники Лабораторий сравнительной термофизиологии и молекулярной эндокринологии ИЭФБ РАН (М.А. Гузеев, К.В. Лапшина, К.В. Деркач, А.О. Шпаков, И.В. Екимова) в журнале Neuroscience and Behavioral Physiology представили новые данные, как сочетание высокожировой диеты и хронического недосыпания влияет на нейрофизиологические функции у крыс. В результате исследования ученые впервые показали, что если метаболические нарушения, вызванные высокожировым рационом, сочетаются с хроническим недосыпанием, то это приводит к выраженным нарушениям в гомеостатических механизмах регуляции медленноволного сна и последующему ухудшению качества сна. Низкое качество сна могло быть последствием выявленной прогрессирующей дисфункцией норадренергической системы голубого пятна.
Ключевая проблема: Ожирение и недостаток сна часто рассматривают как взаимосвязанные факторы риска: хронический недосып способствует перееданию, изменяет гормональную регуляцию аппетита и глюкозного обмена, а избыток массы тела, в свою очередь, ухудшает качество сна. Однако до сих пор оставалось неясным, усиливают ли эти факторы повреждающее действие друг друга на нейрофизиологические функции.
Что сделано: В своей работе авторы использовали модель диет-индуцированного ожирения у самцов крыс Wistar. В течение 10 недель животные получали высокожировой рацион, после чего у них регистрировали увеличение массы тела и нарушение толерантности к глюкозе. Затем часть животных подвергали хроническому ограничению сна в течение пяти суток, для этого использовали качающуюся платформу и полифазный режим 3 ч бодрствования и 1 ч сна. Для оценки характеристик бодрствования и сна проводили полисомнографию. В отдельной серии экспериментов был выполнен патоморфологический анализ голубого пятна с окраской по Нисслю.
Результаты: Установлено, что употребление высокожировой диеты в течение 10 недель не приводит к изменению организации цикла «бодрствование–сон» по сравнению с контрольными животными, получавшими стандартный корм. Однако при хроническом ограничении сна различия становились заметными. У животных на стандартном рационе компенсаторное возрастание медленноволновой активности было выражено сильнее во время одночасовых периодов отдыха в первые дни лишения сна, чем у крыс на высокожировой диете. После завершения пятидневного ограничения сна доля глубокого медленноволнового сна с выраженной медленноволновой активностью снижалась у всех животных, но у крыс на стандартном рационе этот показатель восстановился через две недели, а у животных на высокожировой диете полного восстановления глубокого медленноволнового сна не происходило. При этом более выраженные нарушения глубокого медленноволнового сна были связаны с более сильным нарушением толерантности к глюкозе, что может указывать на значимую взаимосвязь между плохим качеством сна и нарушением метаболизма глюкозы.
Норадренергические нейроны голубого пятна (Locus Coeruleus) — ядра ствола мозга, участвующее в регуляции цикла «бодрствование-сон», внимания, стресс-ответа, непрерывно работают во время бодрствования, но снижают активность во время сна. Гистологические исследования голубого пятна показали, что высокожировое питание не приводит к гибели нейронов в этой структуре. Однако хроническое ограничение сна снижало их число, а сочетание ограничения сна с высокожировой диетой приводит к усилению нейродегенеративного процесса.
Выводы
Полученные данные указывают, что метаболические нарушения в сочетании с хроническим недосыпанием могут ослаблять механизмы гомеостатической регуляции медленноволнового сна. Возможными звеньями этого процесса являются нарушение транспорта и утилизации глюкозы в мозге, инсулинорезистентность, митохондриальная дисфункция, окислительный стресс и нейровоспаление. На этом фоне норадренергические нейроны голубого пятна, обладающие высокой функциональной активностью, могут становиться особенно уязвимыми.
Работа важна не только для понимания связи между ожирением и нарушениями сна, она показывает, что хронический недосып при метаболических нарушениях может запускать более глубокие изменения в центральной нервной системе, включая повреждение нейрональных популяций, участвующих в регуляции сна и бодрствования. Эти результаты могут стать основой для поиска фармакологических подходов к коррекции нарушений сна и нейродегенеративных процессов при ожирении, а также для разработки научно обоснованных рекомендаций по режиму сна у людей с нерегулярным графиком работы.
Исследование проводилось в рамках государственного задания Министерства образования Российской Федерации (№ 075-00264-26-00).
**По материалам статьи:** Guzeev, M.A., Lapshina, K.V., Derkach, K.V. Shpakov, A.O., Ekimova, I.V. Combined Effects of High-Fat Diet and Chronic Sleep Restriction on Neurophysiological Parameters of Wistar Rats. Neurosci Behav Physi 56, 129–136 (2026). https://doi.org/10.1007/s11055-026-01957-6
