Более глубокий взгляд на мозг спящей птицы

Птицы обладают хорошей памятью, но, в отличие от млекопитающих, мало известно о том, как они консолидируют воспоминания во время сна. Исследователи из Института орнитологии Общества Макса Планка и Утрехтского университета зафиксировали волны медленной активности, распространяющиеся по мозгу спящих голубей, которые очень похожи на наблюдаемые у млекопитающих. Однако они не смогли обнаружить другие мозговые ритмы, известные своей важностью для консолидации определённых типов памяти у млекопитающих. Это позволяет предположить, что птицы могут обрабатывать некоторые воспоминания иным способом, чем млекопитающие.

Сон у птиц и млекопитающих очень похож и включает две фазы. Во время фазы быстрого движения глаз (REM-сна) глаза дергаются, мышцы расслаблены, мозг активен, но животное менее восприимчиво к окружающему. Другая фаза — медленноволновой сон, также известный как non-REM сон. У млекопитающих считается, что именно в этой фазе происходит формирование долговременной памяти, когда комбинация трёх мозговых ритмов в гиппокампе и неокортексе совместно работает над постепенным переносом кратковременной памяти из гиппокампа в неокортекс для долговременного хранения.

Три задействованных ритма — это неокортикальные медленные волны, таламокортикальные веретёна и так называемые острые волны-всплески гиппокампа. «У птиц в электроэнцефалограммах (ЭЭГ), записанных с поверхности мозга, были обнаружены только медленные волны», — говорит Жаклин ван дер Мей, первый автор исследования. «Учитывая, что птицы хорошо известны своей долговременной памятью, мы задались вопросом, не скрываются ли веретёна глубже в их мозге». Исследователи измерили активность мозга по слоям гиперпаллиума — птичьего аналога неокортекса — у естественно спящих голубей.

Только медленные волны в мозге птиц

Как и в поверхностных ЭЭГ у различных птиц, только медленные волны были обнаружены и в глубине мозга голубей во время non-REM сна. Интересно, что, как и в неокортексе млекопитающих, медленные волны сначала появлялись в определённых частях гиперпаллиума и распространялись как бегущие волны активности. Однако веретёна обнаружены не были.

«Отсутствие веретён может быть связано с различиями в том, как млекопитающие и птицы хранят гиппокампальные воспоминания», — говорит Нильс Раттенборг, руководивший исследованием. «У млекопитающих воспоминания, изначально хранящиеся в гиппокампе, со временем переносятся в неокортекс. Однако, поскольку неизвестно, что воспоминания переносятся из птичьего гиппокампа, у птиц, возможно, нет необходимости в веретёнах». Тем не менее, Жаклин ван дер Мей отмечает: «Наши результаты показывают, что бегущие медленные волны — черта, общая для млекопитающих и птиц, — могут быть задействованы в более общих процессах, не связанных с переносом гиппокампальных воспоминаний у обеих групп».