Мама всегда говорила, что тебе нужно поспать, и оказалось, что она была права. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science на этой неделе исследователями из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании, недостаток сна у молодых плодовых мух значительно снижает их способность делать то, что они делают действительно очень хорошо - делать больше мух.
Репрезентативное изображение спинного веерообразного тела в мозге мух, иммуноокрашенного на GFP, которое представляет собой псевдоцветный «огонь». Масштабные линейки = 37,5 мкм Авторы и права
: Амита Сегал, доктор философии, и Мэтью Кайзер, доктор медицины, доктор философии, Медицинская школа Перельмана, Университет Пенсильвании
Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете
Система здравоохранения Пенсильванского университета
Исследование, проведенное доктором наук Амитой Сегал , профессором неврологии и исследователем из Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI), связывает нарушение сна у новорожденных плодовых мух с критическим поведением взрослых: ухаживанием и спариванием.
Команда обратилась ко сну у самых молодых мух. «Эти мухи спят значительно больше взрослых, и такое поведение повторяется во всем животном мире», - говорит Сегал. «Младенцы, крысы и мухи - все они много спят».
Соавтор Мэтью Кайзер, доктор медицины, доктор философии, из Отделения психиатрии и Центра нейробиологии сна и циркадной нейробиологии, чьи исследования сосредоточены на связи между нарушением сна и нервно-психическими заболеваниями человека, использовал муху, которая гораздо более податлива генетически, чем млекопитающие. - задать два основных вопроса: Почему молодые животные так много спят? И каковы последствия изменения этих шаблонов?
Команда использовала генетически модифицированных мух, чтобы показать, что молодые мухи обычно производят относительно мало дофамина - нейромедиатора, способствующего бодрствованию - в определенных нервных цепях, которые питаются в области мозга, способствующей сну, называемой спинным веерообразным телом (dFSB). Преждевременная активация этих цепей глубоко подавляет dFSB, уменьшая сон.
Это отвечает на первый вопрос, объясняет Сегал: молодые мухи вырабатывают меньше дофамина, что поддерживает активность dFSB и высокий уровень сна. Эти животные спят больше взрослых, и их труднее разбудить.
Некоторые подсказки ко второму вопросу - каковы последствия недосыпания - пришли из открытия Кайзера, согласно которому повышенный уровень дофамина у молодых мух не только вызывает потерю сна, но и влияет на их способность ухаживать за ними, когда они становятся старше. «Мухи тратят меньше времени на ухаживания, а те, которые это делают, обычно не доживают до конца, - говорит Сегал.
Чтобы выяснить, влияет ли потеря сна у молодых мух на развитие цепей ухаживания, команда исследовала группу нейронов, участвующих в ухаживании. Одно конкретное подмножество этих нейронов, локализованное в определенной области мозга, называемой VA1v, было меньше у недосыпающих животных, чем у обычных мух, что предполагает возможный механизм того, как лишение сна может привести к изменению поведения при ухаживании.
То, что лишенные сна мухи изменили поведение, само по себе не новость, отмечает Сегал. В более ранних исследованиях ее лаборатории и других исследователей для изменения режима сна использовалось механическое нарушение, но в текущем исследовании команда Сегала смогла детализировать конкретную нейронную сеть, которая затронута. «Мы определили схему, которая менее активна у молодых мух. Если вы активируете этот контур, вы нарушите ухаживание, помешав развитию другого, имеющего отношение к ухаживанию контура ».
