: 14.05.2020
Долгий сон – механизм приспособления к «новой нормальности»?
У многих живых организмов, включая человека, продолжительность сна зависит от окружающей обстановки. Например, она может меняться, если животное подвергнуть голоду или другому фактору стресса. Ученые экспериментально изучили механизмы, лежащие в основе пластичности сна, на мушках-дрозофилах, лишенных способности к полету
Сон до сих во многом остается загадкой для ученых, но известно, что цикл сна и бодрствования у живых организмов может значительно варьировать, что не наносит самим особям особого ущерба. И это свойство достаточно универсально.
К примеру, и у людей, и у плодовых мушек (дрозофил) длительность сна снижается с возрастом, а вынужденно короткий сон компенсируется более длинным на следующий день. И нейроны, отвечающие за сон и бодрствование, у этих таких эволюционно далеких организмов также распределены по разным отделам мозга. Такое сходство позволяет изучить некоторые аспекты сна у человека, используя такой удобный модельный объект, как дрозофила.
Ученые из Университета Вашингтона в Сент-Луисе и Миссурийского университета (США) проверили, каким будет сон у мух, которых лишили важной для них способности к полету.
Для получения «бескрылых» мушек использовались разные способы. Новорожденных дрозофил помещали в крошечные контейнеры, где они не могли двигать своими еще недоразвитыми крыльями, которые в результате становились непригодными к полету. Некоторых мух генетически модифицировали – их крылья в принципе не могли расправиться; у других крылья механически повреждали во взрослом состоянии.
Оказалось, что во всех случаях, столкнувшись с невозможностью летать, мухи начинали спать больше, чем их ровесники, способные к полету.
Ученым удалось выявить и описать механизм, которые был задействован в этом процессе. Он представляет собой нервную регуляторную цепь, которая начинается со специфических сенсорных нейронов на крыльях дрозофил и заканчивается регуляторными нейронами в мозге, высвобождающими пептидный гормон бурсикон, важный для формирования крыльев. Нарушения способности к полету активируют эту нейронную цепь, что, в свою очередь, поддерживает более долгий сон. К такому же результату приводит и искусственная активация этой цепи у здоровых мух.
Исследователи считают, что работа этого молекулярного механизма, связывающего развитие крыльев и продолжительность сна, имеет эволюционный смысл. С одной стороны, он работает у молодых мух, чей мозг нуждается в продолжительном сне, когда они только учатся летать. И он может вновь активироваться в более позднем возрасте, когда муха сталкивается с невозможностью летать. В этом смысле продолжительный сон можно рассматривать как адаптивную реакцию, позволяющую немолодым особям, как в юности, решать новые задачи. Ученые планируют выяснить в эксперименте, действительно ли долгий сон помогает выживать мухам, потерявшим способность летать.
У людей прямого аналога этого биологического механизма нет, хотя имеются клеточные рецепторы, схожие с теми, которые связываются с бурсиконом насекомых. Подобные эксперименты на животных, включая насекомых, возможно, помогут нам понять, почему одни из нас спят больше других, и как влияют на наш сон внешние условия и необходимость решать те или иные задачи. Такое понимание может открыть новые возможности для разработки средств для лечения расстройств сна.
Фото: https://www.flickr.com и https://commons.wikimedia.org
: 14.05.2020 
