Витоки мрії

Дослідження даніо показало, що вони мають активність мозку під час сну, подібну до активності ссавців, плазунів або птахів

Висока кут зору Vie жінки, що спить на ліжку сон сон

спить

Адам Куйленстьєрна/EyeEm/Getty

450 мільйонів років тому, коли тварини ще не вийшли з води, вже існувала мрія. Ця надзвичайна знахідка була досягнута науковою групою з Медичної школи Стенфордського університету (США) після вивчення мрія з малого риба зебра (Даніо реріо).

Люди під час сну чергуються фази нервової діяльності. Більш поверхнева фаза і глибша. До цього часу було відомо, що ссавці, птахи та рептилії поділяли ці фази сну, але було невідомо, чи земноводні та риби також.

Згідно з дослідженням, яке опубліковане в журналі Nature, риби, найдавніші предки тваринного світу, також проходять фази уві сні. З цим одкровенням дослідники дійшли висновку, що сон, який відчували люди, з’явився ще 450 мільйонів років тому.

Ми поділяємо хребет, але ми поділяємо набагато більше, ніж це. Це відкриття полегшує розуміння сну та того, що воно в нас викликає "

Це також може запропонувати підказки про еволюція сну у наших спільних предків, що, у свою чергу, могло б допомогти нам краще зрозуміти біологічну роль засинання.

Команда використовувала передові методи візуалізації, щоб спостерігати, як сплять даніо, і виявила, що цикли подібні до того, що є у людей: швидкий рух або швидкий рух очей і поверхневий сон.

"Ми поділяємо хребет, але ми поділяємо набагато більше, ніж це. Це відкриття полегшує розуміння сну та того, що спричиняє нас », - пояснює провідний автор дослідження та невролог із Стенфордського університету Філіп Моурен.

Дани риби переживають ті ж фази сну, що і людина

Мрія про рибу

Команда Філіппа Моуререна вимірювала мозкову активність в цілому, одночасно аналізуючи рухи очей, динаміку м’язів та частоту серцевих скорочень двох личинок даніо у віці двох тижнів.

Для його проведення був побудований флуоресцентний мікроскоп, здатний робити знімки всього тіла з роздільною здатністю клітини. Їм довелося знерухомити цих тварин у розчинах агару, щоб мати можливість контролювати їх мозкову діяльність, і розробили полісомнограф, подібний до того, що використовувався для тестів сну у людей, але здатний вимірювати фізіологічні параметри цих риб.

Завдяки цим вимірюванням автори виявили нервові сліди сну цих риб. Вони вказали на існування стадії, аналогічної повільному хвилі сну, та іншої, порівнянної із швидким сном. Крім того, вони також виявили, що меланін керує "швидкістю фази" риби так само, як цей гормон у ссавців.

Тоді розпочалась справжня робота. Команда зосередилася на даніо, яким було всього два тижні, адже риба в цьому віці прозора. Це дозволило дослідникам спостерігати за мозком та іншими діями в організмі, не обрізаючи тварину та не імплантуючи електроди, каже Леунг.

Вони знерухомили крихітних риб, помістивши їх у желеподібну речовину під мікроскопом, а потім почали розглядати ключові фізіологічні компоненти: мозкову діяльність, частоту серцевих скорочень, м’язову активність та рух очей.

Вони втрачають тонус м’язів, серцебиття, не реагують на подразники, єдина реальна різниця - відсутність швидкого руху очей під час швидкого сну ".

Практично відразу стали виділятися структури активних та неактивних нейронів, виявляючи «відбиток пальця» активності, подібної до циклів сну REM та не-REM.

Моурен пояснює, що риби засинають подібно до нас. “Вони втрачають м’язовий тонус, серцебиття, не реагують на подразники, єдина реальна різниця - відсутність швидких рухів очей під час швидкого сну, хоча швидкі рухи очей не є хорошим критерієм для цього стану, і ми вважаємо за краще назвіть це парадоксальним сном, оскільки мозок не спить, коли хтось спить ".

Необхідна, але загадкова мрія

Вчені не можуть точно сказати, що всі тварини сплять, але це здається загальною необхідністю серед хребетних та безхребетних. Тварини гинуть, якщо їх позбавляють достатнього сну, а люди, які не можуть виспатися, страждають від психічних проблем, таких як порушення пам’яті та погане судження, а також підвищений ризик таких розладів, як ожиріння та високий кров’яний тиск. Однак точні переваги сну залишаються загадкою. "Це важлива функція, але ми точно не знаємо, що вона робить", - визнає Моурен.

Це важлива функція, але ми точно не знаємо, що вона робить "

Порушення сну пов’язані з більшістю неврологічних розладів, таких як розлади аутистичного спектра, синдром Тендітного Х та хвороба Альцгеймера та Паркінсона. "Порушення сну є обтяжуючим фактором цих розладів", - говорить Моурен. На його думку, важливо розробити цю тварину модель для вивчення функцій сну на клітинному рівні, включаючи нейрональну зв'язок і відновлення ДНК, і, в свою чергу, зрозуміти патофізіологічні наслідки переривань сну.

Довідкова наукова стаття: