Биологи впервые обнаружили у рыб ритмы сна, характерные для человека. Это говорит о том, что фазы сна возникли намного раньше, чем считалось ранее - возможно, 450 миллионов лет назад, говорится в недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature.
У человека и многих других живых существ фазы глубокого сна чередуются с фазами так называемого быстрого сна, когда у спящего человека глаза быстро двигаются под веками. В это время, в отличие от фазы глубокого сна, мозг почти так же активен, как и бодрствующий, и пробужденные на этой стадии люди почти всегда сообщают, что им только что приснился сон.
Международная исследовательская группа во главе с Филиппом Морреном из Стэнфордского университета (США) впервые смогла обнаружить такие ритмы сна у рыб, в частности у аквариумных рыбок данио-рерио, которым было всего две недели. Поскольку предки этих рыб жили задолго до появления самых ранних млекопитающих на Земле, ученые предполагают, что разделение сна на две фазы произошло намного раньше, чем считалось ранее - возможно, 450 миллионов лет назад.
Что именно происходит на разных стадиях сна и почему сон так важен для всех живых существ, пока точно не известно. Тем не менее, есть несколько теорий. Наблюдая за рыбками, ученые обнаружили, что недостаток сна приводит к повреждению нервных клеток, и сбои накапливались в геноме, пока данио не спали. Если они спали, генетический материал в нервных клетках восстанавливался.
Когда биологи лишали рыб сна, повреждения резко накапливались. И если они искусственно вредили ДНК химикатами, рыба спала до тех пор, пока не восстанавливалась. Таким образом, важной функцией сна может быть прекращение активности в нейронах, чтобы высвободились потенциальные "мощности" клеток для восстановления.
Даже внешне сон данио и людей настолько похож, что и неспециалисты могут распознать дремлющую рыбу: она неподвижно застывает в воде и безвольно опускает хвостовой плавник. Оказалось, что их трудно разбудить. Как и крепко спящий человек, данио не сразу просыпается.
Похоже, рыбки могут стать удобным объектом для изучения сна и даже поиска препаратов от его нарушений.
И все-таки существуют различия между сном людей и животных. Наиболее очевидное - продолжительность сна. Большинство людей спят от шести до восьми часов в сутки. А шимпанзе, ближайший родственник человека, чтобы быть в форме, спит почти двенадцать часов. Почему существуют эти различия, пока неизвестно. Тем не менее, ученые обнаружили, что 25% от времени сна у людей - это фазы быстрого сна. У шимпанзе и других приматов - всего около 5%. Видимо, предполагают ученые, в ходе эволюции люди могли оптимизировать свой сон благодаря фазам быстрого сна.