Немецкие ученые обнаружили у ящериц фазу «парадоксального» сна, которая, как считалось до сих пор, свойственна лишь высшим животным, млекопитающим и птицам. Это указывает на исключительную древность циклической смены разных фаз сна и важность этих процессов для работы нервной системы. Отчет о работепубликует журнал Science.

Сон – чрезвычайно древнее явление, он обнаруживается даже у беспозвоночных, включая такой простой организм как круглые червиCaenorhabditis elegans. Однако физиология сна у разных животных различается. Например, фаза «парадоксального» (REM) сна, которая сопровождается высокочастотной активностью мозга, быстрыми движениями глаз за закрытыми веками и, видимо, сновидениями, до сих пор считалась прерогативой млекопитающих и птиц. Лишь теперь исследования, проведенные на ящерицах, показали, что и REM-фаза у них есть.

Ученые франкфуртского Института изучения мозга Общества Макса Планка, работающие под командой Жиля Лорена (Gilles Laurent), исследовали механизмы анализа визуальной информации у бородатых агам Pogona vitticeps, крупных ящериц, обитающих в Австралии. Для этого электрическая активность их мозга отслеживалась непрерывно в течение нескольких недель.

Анализируя полученные записи, авторы обнаружили, что сон ящериц делится на фазы, как сон млекопитающих: одна связана с «медленной» волновой активностью (частотой около 4 Гц), вторая – с «быстрой» (около 20 Гц). В течение 6-10 часов сна они сменяли друг друга с периодичностью примерно 80 секунд — намного быстрее, чем у млекопитающих. Для сравнения, у людей этот цикл занимает в норме от 60 до 90 минут.

При этом другие характеристики сна у агам удивительно сближают его с тем, что происходит у млекопитающих и птиц. Так, с помощью ИК-камеры ученые подтвердили, что в фазу «быстрого» сна зрачки ящериц активно движутся. Напоминают наши и характеристики волновой электрической активности у ящериц в период «медленного» сна: выраженные и мощные подъемы ее сменяет «рябь», разбегающаяся по нейронам.

Исходя из этих наблюдений, авторы предполагают, что ритмический механизм, задающий осцилляции фаз сна у всех высших позвоночных-амниот, может иметь общее происхождение, относясь как минимум к последнему общему предку этих групп, жившему более 300 млн лет назад. В то же время, источником этих колебаний у крыс служат нейроны СА1 гиппокампа – области, не имеющей прямого анатомического аналога у ящериц.

Роман Фишман