Новости и события » Общество » Сложно просыпаться? А птицы могут спать налету. Доказано

Сложно просыпаться? А птицы могут спать налету. Доказано

Сложно просыпаться? А птицы могут спать налету. Доказано

Ученые сумели получить электроэнцефалограммы у фрегатов в полете, подтвердив, что птицы способны спать на лету как обоими полушариями мозга, так и каждым попеременно. При этом они обходятся лишь считанными минутами сна в сутки, - пишут авторы статьи, опубликованной журналом Nature Communications.

Некоторые птицы способны оставаться в воздухе целые дни и недели. Однако полет требует большой концентрации и, как считается, невозможен в периоды полноценного сна. Поэтому многие ученые предполагают, что птицы способны спать попеременно то одним, то другим полушарием. Это мнение поддерживается работой Нильса Раттенборга (Niels Rattenborg) и его коллег, показавших, что утки, оказавшиеся по границам сбившейся на ночевку группы, погружаются в сон лишь одним полушарием, оставляя полуоткрытым противоположный глаз, который следит за происходящим снаружи.

С другой стороны, несколько лет назад Раттенборг, а также работающий в Швейцарской высшей технической школе (ЕТН) Цюриха нейробиолог Алексей Высоцкий (Alexei Vyssotski) и их коллегиобнаружили, что самцы куликов-дутышей, ухаживая за самками в течение трехнедельного периода спаривания, сохраняют полноценную активность, невзирая на почти полное отсутствие сна. Эти результаты указывают на высокую адаптированность некоторых птиц к длительной депривации сна, что может использоваться и в долгих перелетах. Так или иначе, но достоверных нейрофизиологических наблюдений за сном непосредственно во время полета до сих пор не проводилось, и новая работа Раттенборга, Высоцкого и их соавторов из Европы, США и ЮАР стала первой.

Ученые разработали миниатюрные приборы для проведения электроэнцефалографии (ЭЭГ) у больших фрегатов (Fregata minor) - крупных морских птиц, способных неделями и даже месяцами летатьнад океаном в поисках пищи. Приборы были хирургически имплантированы на твердые оболочки мозга 15-ти самок фрегатов, гнездящихся в эквадорском национальном парке Галапагос. Полумиллиметровые, покрытые золотом датчики по тонким проводам передавали данные на накопитель, который закреплялся на коже птицы. Здесь же располагались акселерометры, датчики GPS и источник питания - общий вес всех инструментов составил всего 55 г, менее 5 процентов от массы самих птиц.

Расположение датчиков ЭЭГ: красным показаны измеряющие электроды на обоих полушариях головного мозга птицы, зеленым - заземляющий

Niels Rattenborg et al., 2016

После необходимого периода восстановления фрегаты отправлялись в океан на охоту, иногда покрывая до 3000 км за 10 дней непрерывного полета. По прилету на Галапагосы 14 из 15 самок удалось поймать и снять с них приборы, позволив затем восстановиться и вернуться на волю.

Анализ собранных данных показал, что птицы оставались в бодрствующем состоянии в течение всего светового дня и большую часть ночи. Однако время от времени по ночам на ЭЭГ фиксировался кратковременный переход мозга к активности, характерной для медленноволнового сна (Slow Wave Sleep, SWS) птиц. Такой сон продолжался всего несколько минут и мог охватывать как оба полушария, так и лишь одно из них. Интересно, что, судя по показаниям акселерометров, «однополушарный» сон сопровождался медленным и расслабленным парением фрегатов в восходящих потоках воздуха. Поднимаясь в них по спирали, птицы - как утки в упомянутой выше работе - сохраняли бодрствование смотрящим наружу глазом и соответствующим полушарием мозга.

Кроме того, все то время, пока на ЭЭГ фиксировался полноценный «двухполушарный» сон, фрегаты сохраняли совершенно нормальный контроль над полетом. Он не утрачивался даже в фазу сна с быстрыми движениями глаз (Rapid Eye Movement, REM): датчики отметили расслабление мышц шеи, так что птицы несколько секунд «клевали головой» в полете, при этом продолжая движение. Вместе с тем, REM-сон продолжался еще меньше, чем фазы SWS. Они наступали краткими - в несколько минут - периодами, так что за время своих путешествий фрегаты проводили во сне в среднем лишь около 42 минут за сутки.

Когда фрегаты находятся на земле, они спят в среднем по семь часов. Таким образом, продолжительность сна в полете составляет только 7 процентов обычного. Механизмы, которые обеспечивают им способность сохранять нормальное состояние организма в условиях такой выраженной депривации сна, пока неизвестны. Однако именно они особо интересуют ученых: как замечают Раттенборг с соавторами, эта адаптированность к депривации может дать ключ к понимаю как природы сна, так и последствий его отсутствия, сообщает N+1

Сложно просыпаться? А птицы могут спать налету. Доказано


Чем грозит Украине "большой пинок" ЕСПЧ?

Чем грозит Украине "большой пинок" ЕСПЧ?

12 октября большое жюри Европейского суда по правам человека десятью голосами против семи вынесло вердикт по делу «Бурмич и другие против Украины», одним махом удовлетворив более 12 тысяч исков украинских льготников, пострадавших от аварии на ЧАЭС, подробнее ...

загрузка...

 

Вверх