Несмотря на десятилетия исследований, почему мы спим до сих пор остается загадкой. Теории варьируются от сохранения энергии до обработки информации и воспоминаний и удаления токсинов, которые накапливаются, когда мы бодрствуем.
«Если мы тратим на это почти треть нашей жизни, это должно иметь какую-то конкретную цель», – сказал ведущий автор Эндрю Кристал, исследователь сна в Duke.
Одна из теорий заключается в том, что сон помогает регулировать температуру тела и обмен веществ. В исследовании, опубликованном в сентябре. 4 в журнале PLOS ONE исследователи нашли поддержку этой идеи у толстохвостого карликового лемура (Cheirogaleus medius), приматов размером с белку, уроженца африканского острова Мадагаскар.
Ближайшие генетические родственники людей, которые впадают в спячку, толстохвостые карликовые лемуры проводят до семи месяцев в году в физиологическом состоянии, известном как оцепенение, когда регуляция температуры тела прекращается, а метаболизм замедляется.
В оцепенении эти лемуры могут снижать частоту сердечных сокращений со 120 ударов в минуту до всего лишь 6, а дыхание замедляется до ползания. Вместо того, чтобы поддерживать постоянную температуру тела, как у большинства млекопитающих, их тела нагреваются и охлаждаются вместе с температурой наружного воздуха, колеблясь на целых 25 градусов за один день.
Для большинства млекопитающих изменение температуры тела более чем на несколько градусов за любой период времени было бы опасным для жизни. Но для толстохвостого карликового лемура спячка – это способ сберечь энергию во время долгого засушливого зимнего сезона на Мадагаскаре, когда не хватает еды и воды.
Исследователи спросили, если терморегуляция является одной из функций сна, может ли карликовый лемур в оцепенении уйти с меньшим количеством сна??
Чтобы выяснить это, они прикрепили электроды к коже головы животных и вернули их в гнезда для наблюдения.
Они изучали карликовых лемуров, зимующих в дикой природе на западном побережье Мадагаскара, а также не оцепеневших животных, спящих в неволе в Центре лемуров герцога. Исследователи также измерили потребление кислорода и другие показатели жизнедеятельности.
Они обнаружили, что карликовые лемуры в оцепенении в течение нескольких дней не имели медленной активности мозга с низкой амплитудой, связанной с глубоким сном.
Лемуры, находящиеся в спячке, действительно демонстрировали периоды мозговой активности, соответствующие фазе сна, известной как фаза сна с быстрым движением глаз (REM) – когда, как полагают, происходит большая часть сновидений, – но только тогда, когда зимняя температура поднималась выше 25 градусов по Цельсию.
В качестве следующего шага команда возвращается на высокогорье Мадагаскара, чтобы изучить другую группу спящих животных – семейство маленьких ежоподобных животных, называемых тенреками.
Выявив сходство между карликовыми лемурами и другими впадающими в спячку животными, исследователи однажды смогут вызвать у людей состояния, подобные гибернации.
Возможность переводить людей в режим ожидания путем временного снижения частоты сердечных сокращений и мозговой активности может выиграть время для пациентов, перенесших травму головы или сердечные приступы, продлить срок хранения трансплантированных органов или даже открыть дверь для дальних космических путешествий.