Ученые объяснили, почему холодными зимними утрами тяжело просыпаться

У плодовых мушек обнаружился нейронный контур, который не позволяет их мозгу активироваться в ответ на солнечный свет, если температура окружающей среды ниже комфортной.

57

Когда вокруг холодно, просыпаться особенно тяжело. Исследование, проведенное нейробиологами из Северо-Западного университета, позволило выяснить механизмы, лежащие в основе этого явления. Статья об исследовании опубликована в издании Current Biology.

В качестве объекта для своих исследований ученые выбрали плодовых мушек Drosophila melanogaster. Нейробиологи определили функциональную схему «внутреннего термометра» насекомого, который передает информацию о температуре окружающей среды с усиков мухи в ее мозг. Благодаря этой связи ингибируются нейроны, отвечающие за бодрствование и активность.

«Это помогает объяснить, почему как мухам, так и людям, столь трудно просыпаться утром зимой, — говорит Марко Галлио, доцент кафедры нейробиологии. — Изучая поведение плодовых мушек, мы можем лучше понять, как и почему именно температура важна для регуляции сна».

Ученые обнаружили в усиках D.melanogaster так называемые нейроны абсолютного холода, реагирующие только на температуру, которая ниже определенного комфортного для мухи показателя (около 25 градусов по Цельсию). Адресатами данных, которые посылают такие нейроны, служит небольшая группа клеток в мозге. Она, в свою очередь, является частью относительно большого нейронного контура, который контролирует смену сна и бодрствования. Когда клетки этой группы активны, они отключают другие нейроны, которые активируются в ответ на солнечный свет, и помогают мозгу пробудиться.

В мозге плодовых мушек существует специальной контур, который делает насекомое неактивным при относительно низкой температуре / © Gallio, Para, Alpert et al., Current Biology, 2020
В мозге плодовых мушек существует специальной контур, который делает насекомое неактивным при относительно низкой температуре / © Gallio, Para, Alpert et al., Current Biology, 2020

Какое отношение эта работа имеет к людям? Плодовые мушки — классический модельный объект для изучения циркадных ритмов. И точно так же, как у мух, у людей циклы активности зависят от освещения и температуры окружающей среды, а значит, тяжесть утреннего пробуждения на холоде у нас обусловлена схожим нейронным контуром. «Принципы, которые мы находим в мозге мухи, его логика и организация могут быть абсолютно такими же у людей. Муха ли, человек ли — сенсорные системы должны решать одни и те же проблемы, поэтому они часто делают это одинаково».

Работа ученых из Северо-Западного университета не только дает возможность понять особенности терморегуляции мозга. Это исследование может стать основой для выработки стратегий по лечению нарушений сна. 

Ранее мы писали о том, что бессонные ночи опасны для здоровья кишечника, а глубокий сон и классическая музыка помогают успешно сдавать экзамен.

Вам также могут понравиться Еще от автора

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.