Птенцы сов спят как младенцы человека

Исследователи из Института орнитологии Общества Макса Планка и Лозаннского университета обнаружили, что паттерны сна у птенцов птиц схожи с таковыми у детенышей млекопитающих. Более того, сон птенцов меняется с возрастом так же, как и у людей.

Изучая сипух в дикой природе, ученые выяснили, что эти изменения сна тесно коррелируют с экспрессией гена, участвующего в производстве темных меланиновых пятен на перьях. Этот признак, как известно, сопряжен с поведенческими и физиологическими чертами у взрослых сов.

Сходство фаз сна

Сон у млекопитающих и птиц состоит из двух фаз: REM-сна (фаза быстрого движения глаз) и медленного сна. REM-сон особенно обилен в ранний период жизни. Например, у новорожденных людей на него приходится около 50% времени сна, тогда как у взрослых — лишь 20–25%.

Исследование на диких совах

Ученые во главе с Нильсом Раттенборгом (MPIO) и Александром Рулином (Unil) исследовали этот вопрос на популяции диких сипух. Они использовали электроэнцефалограмму (ЭЭГ) и датчики движения для записи сна у 66 птенцов разного возраста. Записи проводились до пяти дней, после чего оборудование снимали. Все птенцы впоследствии успешно оперились и вернулись к размножению в следующем году, что указывает на отсутствие долгосрочных негативных последствий.

Ключевые результаты

• Несмотря на отсутствие заметных движений глаз (характерная черта сов), птенцы проводили много времени в REM-сне. В этой фазе активность ЭЭГ была похожа на бодрствование, глаза были закрыты, а головы медленно кивали.
• Как и у человеческих младенцев, время, проводимое в REM-сне, уменьшалось с возрастом птенцов.
• Птенцы с более высокой экспрессией гена, связанного с меланизмом (образованием темных пятен), имели меньше REM-сна, чем ожидалось для их возраста. Это позволяет предположить, что их мозг развивался быстрее.
• Фермент, кодируемый этим геном, также участвует в выработке гормонов (тиреоидных и инсулина), вовлеченных в развитие мозга.

Значение и открытые вопросы

Полученные данные поднимают интригующие вопросы о взаимосвязи сна, развития мозга и пигментации:

• Влияет ли вариативность сна во время развития мозга на организацию взрослого мозга?
• Способствует ли это связи между поведенческими/физиологическими чертами и меланизмом у взрослых сов?
• Связаны ли сон и пигментация у взрослых особей?

Как отмечает Нильс Раттенборг, естественная вариация REM-сна в период развития мозга может помочь выяснить, какую именно функцию он выполняет для развивающегося мозга — как у птенцов сов, так и у людей.