Рыба, которая едва спит, может помочь людям сократить сон

Astyanax mexicanus не имеют глаз, небольшого количества пигмента и требуют около двух часов сна в сутки, чтобы выжить.

Что-то о слепых мексиканских пещерах, которые заставят вас сильно завидуть: Чтобы выжить и процветать, им требуется два часа сна каждую ночь; Не больше, не меньше. Представьте себе все, что вы могли бы сделать с этими дополнительными шестью часами.

Среди всех животных в мире, которые нуждаются в их сне, виды заметно отличаются по своим характеристикам сна и поведению. Согласно последним исследованиям, люди падают в середине спектра, требуя строгого восьми часов для взрослых. На одном конце спектра находятся коричневая летучая мышь, которая спит около 20 часов в день, и гигантский армадильо и питон, которые оба принимают через 18 часов в день. И тогда есть определенные виды обитания пещеры, в том числе мексиканские пещеры, которые попадают невредимыми, со здоровьем, с примерно 2 часами сна в течение 24-часового периода.

«Мы думаем, что можем использовать cavefish, чтобы задать фундаментальные вопросы о том, почему мы спим и почему так много изменений сна во всем животном мире», – говорит Алекс Кин, ведущий автор статьи, и невролог из Университета Флориды Атлантик. «Если мы сможем понять, почему эти рыбы попадают, несмотря на небольшой сон, мы можем найти лучшие способы манипулировать сном у людей».

На протяжении более века вид Astyanax mexicanus удивлял ученых. Этот вид существует в двух совершенно разных популяциях: поверхностная популяция, известная как поверхностная рыба, которая обитает в реках, а также многочисленные популяции, которые живут в пещерах, известных как пещеры, без доступа к солнечному свету. Популяции пещеры развили эту бессонницу, тогда как поверхностные популяции не имеют. Они спят нормально, крепкие восемь часов сна рыбы за ночь. Они тоже выглядят по-другому. У всех обитающих в пещерах людей очень маленькие или полностью отсутствующие глаза, и у них очень мало пигментации или цвета в их телах – оба из которых (зрение и пигмент) участвуют в регулировании структуры сна.

Однако наиболее смущающие исследователи были двумя уникальными чертами в отношении обитателей пещер: во-первых, как эти рыбы, которые живут около 30 лет в лаборатории, способны как не спать, так и спать более 2 часов каждые 24 часа , и, во-вторых, не страдают от каких-либо последствий для здоровья.

В исследовании, проведенном на этой неделе в журнале eLife , исследователи сузились на нейропептиде под названием гипокретин или HCRT. Этот белок содержится в гипоталамусе многих животных, включая людей. Его расположение имеет смысл. Гипоталамус – это крошечный кусок пространства мозга многих животных, и он выполняет функции в нашем теле, которые у нас мало контролируются, например, температура тела, жажда, голод и сон. Гипокретин изучен совсем немного, особенно при нарколепсии, расстройстве сна, при котором человек обычно засыпает во время любого расслабленного сна. Предыдущие исследования показали, что у нарколептических собак были мутации в рецепторе гипокретина, и были аналогичные исследования, чтобы предположить, что гипокретин также участвует в нарколепсии человека и что он регулирует сон у мух и рыбок данио.

В этом исследовании исследователи сравнили количество протеинов гипокретина в мексиканских пещерах с их поверхностными обитателями. Они обнаружили, что темные обитатели пещер имели значительно больше этих нейропептидных белков, чем поверхностные рыбы, которые имеют доступ к солнечному свету. И слепые cavefish имели увеличенное количество рецепторов на своих клетках для прикрепления hypocretin к. Чтобы действительно понять, что делает гипокретин, исследователи t дали обе популяции рыб, которые специально формулировали препараты, которые препятствуют присоединению гипокретина к его рецепторам.

Для пещерной рыбы наркотики действовали как человеческий NyQuil, выбивая их из холода в мечтательном сне. Но для их двоюродных братьев на уровне поверхности это практически не имело никакого эффекта. Все это сказало исследователям две вещи, которые никогда не были поняты раньше: существуют нейронные и генетические различия, которые способствуют эволюции сна; и эти различия могут быть изменены, используя наркотики, чтобы побудить или изменить поведение сна.

«Я считаю, что HCRT – это всего лишь один фактор, и есть много новых генов сна, которые не были идентифицированы ни у какого животного, которые способствуют потере сна у кобыл», – говорит Кин.

Что это значит для сонных животных во всем мире? Во-первых, это показывает, что есть хотя бы один способ (и, вероятно, многие другие), которые позволяют животным лишать себя сна, не испытывая от него никаких последствий для здоровья. У людей есть куча доказательств, свидетельствующих о том, что сон и его надлежащее количество являются жизненно важным компонентом поддержания надлежащего здоровья и как такового, предотвращая болезнь. Исследования лишения сна показывают, что нехватка сна, как в краткосрочной, так и долгосрочной перспективе, может повысить кровяное давление, ухудшить уровень глюкозы в крови и увеличить общее воспаление. Все три из этих изменений непосредственно влияют на потенциал человека для приобретения болезней, таких как ожирение, рак, диабет и сердечные заболевания.

В отличие от cavefish, мы не разработали никаких механизмов, которые позволят нам не спать всю ночь и набирать экзамен, не заплатив за это позже. Но наши маленькие друзья в пещере могут наделить нас надеждой.

«Есть все виды наркотиков, которые помогают вызвать сон или не дать людям проснуться», – говорит Кин. «Интересная вещь о пещерах – они кажутся здоровыми, несмотря на драматическую потерю сна. Если мы поймем, почему, возможно, можно будет разработать новые стимуляторы без негативных последствий, которые обычно возникают с потерей сна ».

Однако Кин говорит, что еще предстоит сделать. Группа пещерных рыб, которую он изучал, является лишь одной из 29 независимых популяций кабанов. Он хочет знать, имеют ли эти другие популяции сходные, но генетически разные механизмы, которые также позволяют им обойтись без сна. Он также хочет понять, к чему еще относится гипкретин; есть свидетельства того, что он способствует потреблению пищи у рыб и других млекопитающих, а Кин и его команда ранее обнаружили, что длительное голодание увеличивает сон в слепой кайфе, хотя это не влияет на сон в поверхностных популяциях. Понимание того, как еда влияет на сон у этих рыб и других животных, может обеспечить более четкую и полную картину того, как сон регулируется, и как мы можем потенциально изменить этот цикл, не причинив вреда.

Пока все, что будет разработано, самое лучшее, что мы можем сделать для нашего здоровья, – это попытаться получить твердые восемь часов каждую ночь, и будьте уверены, что пока нет ничего лучше для вашего здоровья.

Источник: popsci.com  http://bdrink.ru

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий