У человека и других млекопитающих наблюдаются различные фазы сна. Одна из них легко узнаваема по быстрым движениям глаз за закрытыми веками, отсюда и её название: REM-сон (сон с быстрыми движениями глаз). Именно в этом состоянии мы видим самые яркие и насыщенные сны.
Вопрос о том, испытывают ли другие животные, помимо млекопитающих, аналогичные различные состояния сна — и, в более узком смысле, сон, характеризующийся движениями глаз, — долгое время был предметом дискуссий. Исследователи из Института биологической кибернетики им. Макса Планка в Тюбингене, Германия, впервые обнаружили сложную архитектуру сна у рыб. Данио рерио (Danio rerio), как и большинство костистых рыб, известны тем, что переживают периоды бездействия, длящиеся несколько минут, в течение которых они менее восприимчивы к раздражителям. Исследование показывает, что эти длительные периоды покоя не все одинаковы: исследовательская группа выявила три типа сна, каждый со своим собственным характерным паттерном движений глаз, а также четвертый тип, при котором движения глаз полностью отсутствуют.
Предыдущие исследования отмечали эпизодические движения глаз у рыб в короткие периоды неподвижности, но никто систематически не характеризовал их во время естественного сна. — Поэтому я был поражен, когда впервые увидел, как глаза рыб двигаются таким характерным образом, — говорит Викаш Чоудхари, который вместе с Чарльзом Хеллером является соавтором исследования. Успех может быть обусловлен новой экспериментальной установкой, объясняет Чоудхари: — Наш подход отличается тем, что мы первыми одновременно регистрировали движения глаз и тела в течение полных 24 часов у свободно плавающих рыб. — Это стало возможным благодаря специализированному микроскопу слежения, который отслеживает личинки данио-рерио, когда они свободно передвигаются. У личинок данио-рерио прозрачный мозг, что позволяет микроскопу фиксировать нейронную активность всего мозга в режиме реального времени.
Сочетая записи активности мозга с поведенческими наблюдениями, команда обнаружила, что каждое состояние следует своему собственному циркадному ритму. Ночью преобладает сон без видимой активности глаз. Из трех состояний покоя с движением глаз (QEM) одно достигает пика ночью, а другое усиливается к утру. Что наиболее поразительно, QEM-1, наиболее часто встречающееся из состояний QEM, происходит почти исключительно днем. Это тем более удивительно, учитывая, что рыб в состоянии QEM-1 особенно трудно разбудить, что делает их уязвимыми для хищников.
В этой фазе дневного сна команда также наблюдала значительное снижение активности мозга в целом. Наряду с другими нейронными и поведенческими признаками, это подтверждает, что QEM-1 действительно является состоянием сна, подобным дневному дремоте. Записи активности мозга также выявили предсказуемые закономерности активности во времени, что позволило определить, как долго рыба дремала и когда она собирается проснуться. Дополнительные эксперименты в различных условиях освещения показали, что архитектура сна определяется взаимодействием внутренних биологических часов и воздействия света. Примечательно, что все четыре состояния сна и их архитектура также наблюдались у двух родственных видов данио, что предполагает, что эта архитектура сна является наследственной особенностью.
Полученные результаты поднимают множество вопросов, например, выполняют ли движения глаз какую-либо функцию или являются всего лишь побочным продуктом нейронной активности. — Нам очень любопытно узнать, какую роль играют разные стадии сна, — сказала Дженнифер М. Ли, которая вместе с Дрю Робсоном возглавляет лабораторию, где проводилось это исследование. — Сон важен для множества процессов, от восстановления памяти до выведения отходов, но мы пока не до конца понимаем, почему и как это организовано во времени. Рыбки данио-рерио с их прозрачным мозгом предоставляют нам мощный инструмент для выяснения этого вопроса. — Сейчас исследователи более внимательно изучают нейронную активность во время ночного сна, чтобы лучше понять механизмы и функции различных стадий сна.
Самая большая из известных галактик имеет размер 1,7 миллиона световых лет
Вселенная способна на невероятные выходки, особенно когда дело касается масштабов. От гигантских черных дыр до массивных, похожих на листы стен галактик, наша реальность полна умопомрачительных гигантов. Но галактика под названием…
На 9000-летних обсидиановых наконечниках стрел из Турции нашли загадочные метки
Археологи обнаружили еще 11 резных обсидиановых наконечников стрел в Тепечик-Чифтлик в Каппадокии, Турция. Таким образом, общее количество найденных на этом участке наконечников достигло 12, а региональная группа насчитывает 54 известных…
120 надписей раскрывают тайну таинственной богини из Пещеры Женщин
В римской пещере-святилище на востоке Испании было обнаружено более 120 латинских надписей, в том числе пять, связанных с ранее неизвестной богиней, называемой «Дамой». Археологи зафиксировали надписи во время археологических раскопок…
МО: за ночь над регионами России сбили 328 украинских БПЛА
Российские средства ПВО в течение ночи перехватили и уничтожили над регионами РФ, акваториями Азовского и Черного морей 328 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи…
Шуваев: в Белгородской области зафиксировали 132 атаки ВСУ за сутки
Вооруженные силы Украины за прошедшие сутки более 130 раз атаковали территорию Белгородской области. Об этом сообщил в "Максе" врио губернатора региона Александр Шуваев. "За минувшие сутки ВСУ 132 раза атаковали…
Ковальчук: за сутки над Брянской областью сбили 98 БПЛА
Над территорией Брянской области за сутки ликвидировали 98 украинских БПЛА. Об этом сообщил врио губернатора региона Егор Ковальчук. "За прошедшие сутки над территорией Брянской области подразделениями ПВО Министерства обороны РФ,…
Почему Украина – не «стальной дикобраз»
Киев может попытаться быть «стальным дикобразом» в моменте, но при игре вдолгую неизбежно лишится эт...
Большинство мух эволюционировали для полета, а комары — для успешного спаривания
Новое исследование показало, что почти все мухи в мире летают практически одинаково. У тысяч видов, ...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".