Учёные раскрыли тайну сна и бодрствования на примере плодовых мушек

Выводы учёных из Медицинской школы Вашингтонского университета и Университета Миссури, опубликованные в PLoS Biology, помогут изучить новые подходы к лечению бессонницы и улучшению качества сна у людей.

Привычки сна плодовых мушек очень похожи на человеческие. Мухи активны в светлое время суток, спят ночью и любят немного вздремнуть днём, особенно в жаркие дни. Кофе или успокоительные препараты воздействуют на мушек так же, как и на человека. Однако есть одно существенное отличие: их мозг в миллион раз меньше нашего, что позволяет определить роль каждого нейрона в управлении поведением мух.

Шоу и его соавтор доктор Стефан Диссель сосредоточились на 24 нейронах мозга, которые контролируют, спит муха или просыпается. Эти нейроны реагируют на сигналы сна, посылаемые другими нейронами через нейротрансмиттеры. Исследователи проследили, влияют ли переживания на то, как эти 24 нейрона реагируют на нейротрансмиттеры дофамина, который способствует бодрствованию, глутамата, способствующего сну, и аллатостатина А. Ранее было известно, что аллатостатин А играет роль в регулировании сна.

В рамках этого исследования исследователи показали, что жизнь в насыщенной социальной среде вызывает молекулярные изменения в нейронах сна мух, которые делают их менее чувствительными к дофамину и, следовательно, более сонливыми. Когда же исследователи тревожили мух, периодически встряхивая флаконы, мозг мух вырабатывал как аллатостатин А, так и глутамат. Комбинация двух противоположных сигналов сна не давала мухам спать, несмотря на усталость, чтобы справиться с опасной ситуацией. Нейроны сна мух, страдающих естественной бессонницей аномально реагировали на нейротрансмиттеры сна, что свидетельствует о врожденном дефекте регуляции сна.