Дослідження ефектів терморегуляції в живих організмах пов’язаних зі сном
Автор: Задерецький Роман Зіновійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Біотехнічні та медичні апарати і системи
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Задерецький Р.З, Лебідь С.Ю.(Керівник) «Дослідження ефектів терморегуляції в живих організмах пов’язаних зі сном». Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація. Якісний сон необхідний для психічного та фізичного здоров’я. Сон впливає на консолідацію пам’яті, навчання та пізнання, імунну функцію, вегетативну регуляцію, фізичну працездатність та інші життєво важливі функції. У багатьох неврологічних розладах, які є пов’язані з такими проблемами сну, як епілепсія та хвороба Альцгеймера, зміни схеми мозку впливають на механізми регулювання сну і безсоння; це відображається на аномальній архітектурі сну і, як правило, супроводжується поганою глибиною сну. Таким чином, протягом багатьох років, багато підходів випробувано на людях та моделях тварин з метою вдосконалення якості сну. На жаль, кожен із цих підходів має обмеження чи побічні ефекти. Таким чином, існує необхідність у використанні природного, безпечного та недорогого підходу для поліпшення сну і, врешті-решт, життя людей, які мають проблеми зі сном. Температура навколишнього середовища є одним з найважливіших факторів, що впливає на сон у людини та інших тварин. Дослідження показали, що частина мозку керує терморегуляцією і також бере участь у регуляції сну і безсоння. Навіть незначна зміна в температурі навколишнього середовища може мати значний вплив на сон. Таким чином, краще розуміння взаємодії сну і терморегуляції може призвести до нових шляхів для лікування багатьох порушень сну. Як перший крок на поступальному шляху, для дослідження необхідні тваринні моделі захворювань із порушенням сну та для розробки та перевірки відповідних підходів щоб підвищити якість сну, перш ніж проводити їх на людях. Ця кваліфікаційна робота досліджує та оцінює вплив змін температури навколишнього середовища на режим сну і безсоння у контрольних мишей та епілептичних мишей, останні моделі з епілепсією скроневої частки мали проблеми з невпорядкованим сном. Потім, на основі результатів температурного впливу на сон у контрольних та епілептичних мишей, було запропоновано та випробувано стратегії модуляції сну через температуру навколишнього середовища яке регулювалося в замкнутому циклі для поліпшення глибини сну. Результати, представлені в цій кваліфікаційній роботі, демонструють можливість посилення сну та регулювання часу, тривалості за допомогою маніпуляцій з температурою навколишнього середовища. Можна зауважити що подібні підходи є більш природніми засобами для посилення глибокого сну у пацієнтів з епілепсією, хворобою Альцгеймера або хворобою Паркінсона, при якій поганий сон є загальним явищем і пов’язаний з несприятливими наслідками. Ключові слова: глибина сну, терморегуляція, епілепсія, замкнута система, миші. Перелік використаних літературних джерел. 1. Aeschbach, D., Cutler, A. J. and Ronda, J. M. (2008) ‘A Role for Non-Rapid-EyeMovement Sleep Homeostasis in Perceptual Learning’, Journal of Neuroscience, 28(11), pp. 2766–2772. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5548-07.2008. 2. Ajwad, A. ,Yaghouby, F., Huffman, D., O’Hara, B., and Sunderam, S. (2016) ‘Effect of temperature on sleep regulation in an animal epilepsy model’, in Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS. doi: 10.1109/EMBC.2016.7591029. 3. Ajwad, A. , Huffman, D., Yaghouby, F., D., O’Hara, B., and Sunderam, S. (2018) ‘Sleep Depth Enhancement through Ambient Temperature Manipulation in Mice’. in Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS. 4. Bazil, C. W., Dave, J., Cole, Stalvey, J., Drake, E. (2012) ‘Pregabalin increases slow-wave sleep and may improve attention in patients with partial epilepsy and insomnia’, Epilepsy and Behavior. Elsevier Inc., 23(4), pp. 422–425. doi: 10.1016/j.yebeh.2012.02.005. 5. Bazil, C. W. and Walczak, T. S. (1997) ‘Effects of sleep and sleep stage on epileptic and nonepileptic seizures.’, Epilepsia, 38(1), pp. 56–62. doi: 10.1111/j.1528- 1157.1997.tb01077.x.