Система контроля сна может быть одинаковой для большинства млекопитающих
Международная группа исследователей создала новую математическую модель, воспроизводящую паттерны сна у нескольких видов. Она показала, что нейронные цепи, контролирующие цикл сна/бодрствования у человека, могут управлять и сном у 17 различных видов млекопитающих.
Эти результаты, полученные учёными из Brigham and Women's Hospital (BWH), Университета Сиднея и Центра комплексных исследований и понимания сна (Кэмпердаун, Австралия), указывают на работу фундаментальных физиологических механизмов у самых разных видов, несмотря на радикальные различия в паттернах сна. Исследование опубликовано 24 июня в журнале PLoS Computational Biology.
"Эти данные показывают, что хотя сон млекопитающих чрезвычайно разнообразен в проявлении — от дельфинов, спящих одним полушарием мозга, до грызунов с множеством коротких дремот, — он, вероятно, универсален по происхождению. Это говорит о том, что данная простая система одновременно высоко гибка и эволюционно консервативна", — заявил ведущий автор статьи Эндрю Филлипс.
За последнее десятилетие учёные сообщали о структурах мозга, критически важных для регуляции сна, но эти данные были ограничены небольшим числом видов. До сих пор было неясно, насколько эти физиологические механизмы универсальны для всех млекопитающих, особенно учитывая огромные межвидовые различия в паттернах сна.
Используя свою модель, авторы также объясняют, почему сон у разных видов так сильно отличается. Например, модель объясняет, как некоторые млекопитающие (например, дельфины и тюлени) спят одним полушарием мозга, в то время как другое остаётся активным: если центры сна в каждом полушарии подавляют друг друга, то только один из них может активироваться за раз, что не позволяет животному спать обоими полушариями одновременно. Эта проверяемая гипотеза ждёт физиологического подтверждения.
Авторы подчёркивают, что исследование было выполнено с использованием математической модели физиологии для симуляции паттернов сна у разных млекопитающих. Для прямой проверки этих предсказаний и определения, работают ли те же механизмы у ночных видов, необходимы дальнейшие исследования.