Половое возбуждение лишает самцов мух сна после встречи с самками

Новое исследование показывает, что у мух стремление к спариванию может подавлять потребность во сне. Это указывает на важность сна для животных и на то, что в некоторых ситуациях мухи и другие животные могут полностью подавлять потребность во сне, а не откладывать её.

Потребность во сне определяется в основном двумя системами: циркадной (суточные циклы) и гомеостатической (отслеживает "давление сна", которое накапливается во время бодрствования). При депривации сна давление растёт, и последующий сон становится глубже и дольше — это процесс "восстановительного сна" (sleep rebound).

Хотя эти системы объясняют многое, другие факторы (тревога, голод, температура) также влияют на сон. Однако сложно определить, как именно они воздействуют на мозг. В новом исследовании, опубликованном в eLife, учёные из Имперского колледжа Лондона выявили фактор, влияющий на сон исключительно через мозг: половое возбуждение.

В экспериментах с плодовыми мушками (Drosophila) самцов лишали сна на 24 часа, помещая к ним в пробирку либо другого самца, либо девственную самку. После удаления "нарушителя" наблюдали за сном.

Ключевой результат: самцы, которых держали в бодрствовании другим самцом, демонстрировали восстановительный сон. Самцы, которых держала в бодрствовании самка, не компенсировали потерянный сон, несмотря на такую же длительную депривацию.

• После знакомства спаривание обычно происходило в первые 30 минут.
• После этого самки прекращали половую активность, но самцы продолжали ухаживать в среднем половину времени в течение оставшихся 23 часов.

Дальнейшие эксперименты показали, что за подавление сна в значительной степени ответственны половые феромоны, оставляемые самками. Одного присутствия этих химических сигналов было достаточно для ингибирования сна (хотя и слабее, чем при реальном присутствии самки). Исследователи также идентифицировали нейроны, реагирующие на феромоны и поддерживающие состояние бодрствования, установив причинно-следственную связь между половым возбуждением и сном.

Значение исследования:

• Ставит под вопрос безусловную необходимость восстановительного сна, который может подавляться другими социальными или средовыми факторами.
• Предоставляет генетическую модель для изучения того, как давление сна модулируется другими биологическими влечениями.

Ведущий исследователь доктор Джорджо Джилестро отмечает, что хотя точные механизмы у людей, вероятно, иные, многие фундаментальные процессы сна, изученные на мухах, применимы и к высшим животным, включая млекопитающих. Использование плодовых мух позволяет автоматически отслеживать тысячи особей, что даёт более объективные данные по сравнению с субъективными отчётами в исследованиях сна у людей.