Впадающие в спячку лемуры приоткрывают секреты сна

Эти данные подтверждают мысль, что сон играет роль в регуляции температуры тела и обмена веществ, сообщает sciencedaily.com.

Несмотря на десятилетия исследований, до сих пор является загадкой, почему мы спим. Теории варьируются от необходимости в сохранении энергии либо обработке информации и воспоминаний - до вывода токсинов, которые накапливаются, пока мы бодрствуем.

Если мы проводим почти треть жизни за этим занятием - оно должно иметь какие-либо цели. По одной из версий, сон помогает регулировать температуру тела и обмен веществ. Исследователи обнаружили подтверждение этой идеи у карликовых лемуров (Cheirogaleus medius), приматов размером с белку, уроженцев африканского острова Мадагаскар. Лемуры – это удивительные создания, увы, весьма уязвимые. Они различают друг друга по голосам и пользуются подсказками других животных об опасности.

Ближайшие известные генетические родственники людей, обладающие режимом спячки, карликовые лемуры проводят до семи месяцев каждый год в физиологическом состоянии, известном как оцепенение, в котором прекращается регуляция температуры тела и замедляется метаболизм.

В оцепенении эти лемуры могут снизить частоту своих сердечных сокращений от 120 ударов в минуту до всего лишь 6, дыхание также замедляется. Вместо поддержания постоянной температуры тела, как у большинства млекопитающих, их тела нагреваются и остывают с температурой наружного воздуха, колебания достигают 25 градусов в течение одного дня.

Для большинства млекопитающих изменение температуры тела более, чем на несколько градусов, в течение любого периода времени было бы опасным для жизни. Но для карликовых лемуров спящий режим является способом сохранять энергию во время долгого Мадагаскарского сухого зимнего сезона - времени года, когда пища и вода в дефиците.

Ученые заинтересовались: если терморегуляция является единственной функцией сна, могут ли карликовые лемуры в оцепенении обойтись меньшей длительностью спячки?

Чтобы выяснить это, они прикрепили электроды к коже головы животных и вернули их в родные гнезда для мониторинга. Изучались карликовые лемуры, зимующие в дикой природе на западном побережье Мадагаскара, а также не впавшие в оцепенение животные, спящие в неволе. Исследователи также замеряли потребление кислорода и другие жизненно важные функции.

Они обнаружили, что карликовые лемуры в оцепенении много дней жили без медленных волн - низкоамплитудной мозговой активности, связанной с глубоким сном.

Впавшие в спячку лемуры действительно демонстрировали периоды активности мозга в соответствии с фазой сна, известной как фаза быстрых движений глаз (REM) – когда, как полагают, происходит большинство сновидений - но только тогда, когда зимняя температура поднималась выше 25 градусов по Цельсию.

В качестве следующего шага команда вернулась в высокогорья Мадагаскара изучать другую группу впадающих в спячку существ - семейство небольших, похожих на ежей животных, называемых тенреками.

Путем выявления сходства между карликовым лемуром и другими впадающими в спячку животными, исследователи могут в один прекрасный день оказаться способными вызывать подобные спячке состояния у людей.

Возможность погружать людей в режим ожидания путем временного снижения частоты сердечных сокращений и активности мозга может помочь выиграть время для пациентов, страдающих от травм головы или инфарктов, продлить срок хранения органов для трансплантации или даже открыть дверь к длительным космическим путешествиям.