Mikrouzbuđenja su normalan dio sna kod miševa i ljudi. Tijekom noćnog odmora, razdoblja kratkog buđenja miješaju se s dijelovima dubokog sna koji se naziva spavanje bez brzih pokreta očiju (non-REM). Ali kada se mikrouzbuđenja dogode češće nego inače, dovode do fragmentiranog spavanja, loše kvalitete sna ili čak do poremećaja spavanja poput nesanice.

Autore studije zanimalo je koji moždani krugovi reguliraju mikrouzbuđenja i kako ih pokreće akutni stres. Akutni stres uzrokovan je iznenadnim, velikim događajem, dok kronični stres traje tijekom vremena.

Kako bi stvorili akutni stres kod miševa, istraživači su izložili životinje opetovanim napadima agresivnog miša. Zatim su uklonili neprijateljskog miša i podijelili ciljanu životinju na jednu polovicu nastambe. Agresivni uljez je osmišljen kako bi inducirao stanje koje se zove stres socijalnog poraza, a koje je nastavilo utjecati na ciljanog miša dok je zaspao.

Usmjeravanje na hipotalamus

Istraživači su promatrali moždanu aktivnost glodavaca pod stresom koristeći elektroencefalografiju i elektromiografiju, ili EEG i EMG, kako bi pratili kada su miševi bili budni. Istovremeno su koristili vrstu snimanja mozga koja se zove fiber fotometrija kako bi vidjeli kako se određene populacije neurona aktiviraju tijekom sna. Znanstvenici znaju da je hipotalamus — struktura veličine otprilike badema smještena na vrhu moždanog debla — važan za regulaciju sna, pa je tim ciljao na nekoliko skupina stanica u preoptičkom području hipotalamusa.

Miševi pod stresom doživjeli su više mikrouzbuđenja nakon što su imali neprijateljskog uljeza u kavez, pa su proveli manje vremena u ne-REM fazi mirovanja.

Istraživači su otkrili da se subpopulacija stanica u preoptičkom području hipotalamusa aktivirala u ne-REM snu tijekom normalnih, ritmičkih mikrobuđenja - i da su isti neuroni, nazvani glutamatergički neuroni, bili aktivniji tijekom sna nakon akutnog stresa. Istraživači su također eksperimentirali s inhibicijom glutamatergičkih neurona; kada su neuroni bili isključeni, dogodio se suprotan učinak i miševi pod stresom spavali su dulje između mikrouzbuđenja. Ovo je vjerojatno jedan od mnogih putova koji pomažu u regzulaciji kvalitete sna.

Ključna razlika je u tome što su u prijašnjim studijama miševi vraćani u kućne kaveze na spavanje, dok su u posljednjem eksperimentu zaspali u okruženju u kojem se dogodio akutni stres. Budući rad mogao bi dodatno razjasniti zašto se rezultati razlikuju, na primjer istraživanjem kako se pojedini miševi razlikuju u svojoj otpornosti na stres.

Malo je vjerojatno da će se otkrića uskoro koristiti u liječenju poremećaja spavanja kod ljudi. Međutim, mogli bi u budućnosti dati odgovore na pitanja o odnosu između ljudskog sna i stresa, te o različitim učincima sna i stresa na zdravlje.