Австралийская бородатая ящерица хранит секрет человеческого сна

Млекопитающие и птицы имеют две фазы сна: во время фазы быстрого сна (REM) глаза словно трепещут, а электрическая активность пронизывает весь мозг, и у людей возникают сновидения. Между фазами REM происходит так называемый медленный сон, когда мозговая активность ослабевает. Некоторые ученые считают, что именно в этой фазе формируются воспоминания.

В 2016 году Жиль Лоран, невролог из Института Макса Планка, обнаружил, что обе фазы сна есть и у рептилий: каждые 40 секунд бородатые ящерицы «переключаются» между этими состояниями. Поскольку до сих пор никто не выяснил, какая именно область мозга управляет фазой медленного сна, команда Лорана решила заполнить этот пробел. При помощи электродов ученые проследили за электрической активностью в мозге ящериц в фазе медленного сна и сосредоточились на расположенном в передней части мозга небольшом участке, функция которого оставалась неизвестной.

Исследователи оценили активность генов в клетках разных частей мозга рептилии и сравнили ее с активностью генов клеток мышиного мозга. Оказалось, что активность ряда генов в мозге ящерицы, отвечающих за медленный сон, была весьма похожа на активность генов в ограде (клауструме) мышиного мозга – пластинке серого вещества, находящейся глубоко в мозге и имеющей связи с передним мозгом. Это открытие позволило предположить, что в мозге рептилий также есть ограда. Некоторые ученые считают ее ответственной за сознание, другие приписывают ей важную роль в нормальном функционировании процесса сна, однако никто раньше не предполагал, что ограда существует и у рептилий.

Команда Лорана выяснила, что, как и у млекопитающих, ограда у рептилий связана со многими областями мозга, в том числе теми, которые отвечают за сон: когда они повредили этот участок мозга, ящерица продолжила спать, однако в этот раз у нее не было фазы медленного сна. По словам Лорана, у рептилий и, возможно, других позвоночных ограда не отвечает за начало или окончание сна, но реагирует на сигналы от расположенного глубже в мозге командного центра, а затем генерирует паттерны медленного сна и передает их в другие области мозга. Дальнейшее изучение этого участка позволит пролить на свет на эволюцию биологических механизмов, лежащих в основе сна, и подготовить почву для исследований, которые могут в лечении расстройств сна у людей.