Да, даже крошечные мушки-дрозофилы спят. Но полностью отключаться от мира — роскошь, которую природа им не позволяет. Ведь нужно уметь проснуться, если рядом мелькнёт хищник или резко изменится свет. Учёные из Шарите – Берлинской университетской медицины (Charité–Universitätsmedizin Berlin) выяснили, каким образом мозг насекомого создаёт этот странный режим: почти покой, но с приоткрытым «окном настороже».
Исследование опубликовано в журнале «Nature». Там показано, что во время сна мозг дрозофил ритмично «глушит» зрительные сигналы. Но не все: слишком сильный всплеск всё равно прорвётся — и разбудит животное.
Что говорят учёные
«Сон — штука обязательная. Он нужен для восстановления организма, а у человека и у многих животных — ещё и для формирования памяти», — подчёркивает профессор Давид Овальд (David Owald), научный сотрудник Института нейрофизиологии Шарите (Charité Institute of Neurophysiology) и руководитель работы.
До сих пор оставалось загадкой, как живой организм умудряется одновременно снижать чувствительность к сигналам и при этом оставаться настороже.
Почему именно мухи
Модельным объектом выбрали дрозофилу: у этих насекомых мозг очень мал (два с половиной миллиметра — и всё хозяйство), и именно поэтому они идеально подходят для изучения нейронных процессов.
Команда Овальда обнаружила, что во сне у мух включаются сразу два типа мозговых сетей: одни активируют реакцию на визуальные раздражители, другие — гасят её.
«Если оба механизма активны одновременно, то верх берёт тормозящая сеть, и внешние сигналы блокируются. Муха как бы “затихает”, и ей удаётся заснуть», — пояснил Давиде Раккулья (Davide Raccuglia), научный сотрудник и первый автор статьи.
Как работает «окно сна»
Но для пробуждения фильтр должен давать сбой. Учёные предполагают, что это обеспечивают ритмические колебания — так называемые медленные волны. Они возникают из-за того, что напряжение в нервных клетках примерно раз в секунду «скачет» вверх-вниз.
«В моменты, когда напряжение максимально, словно на короткий миг приоткрывается щёлочка в этом фильтре. И тогда сильный световой импульс способен прорваться сквозь сеть торможения и разбудить животное», — добавила Ракель Суарес-Гримальт (Raquel Suaréz-Grimalt), научный сотрудник, участвовавшая в исследовании в Шарите, а сейчас работающая в Свободном университете Берлина (Freie Universität Berlin).
А у людей так же?
Удивительно, но в человеческом сне тоже есть медленные волны. И у нас есть структура — таламус, которая фильтрует поступающую сенсорную информацию и управляет ритмами мозга.
«Вполне вероятно, что здесь прослеживается общий принцип сна — универсальная схема, которая работает и у мух, и у людей. Но, конечно, это пока гипотеза, и нужны новые исследования», — заключает Овальд.
Литература:
Davide Raccuglia et al, Network synchrony creates neural filters promoting quiescence in Drosophila, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09376-2
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;
