Термометр мозга может объяснить летний дневной сон

Взаимосвязь между температурой и сном очень сложна, но исследователи продолжают получать новые ценные сведения о том, как жара и холод могут влиять на наш отдых. Новое исследование плодовых мушек может помочь объяснить, почему сиеста стала такой важной привычкой во многих культурах, обнаружив тип мозгового термометра, который запускает в действие клетки, способствующие сну, когда температура начинает подниматься.

Исследование возглавили нейробиологи из Northwestern University, которые решили изучить биологические механизмы, лежащие в основе связи между температурой и нашими циклами сна и бодрствования.

Их эксперименты были сосредоточены на популярной модели для изучения физиологии человека — скромной плодовой мушке, у которой много общих генов с людьми.

Ранее исследователи обнаружили в мозгу плодовых мушек тип сенсорной карты, которая позволяет им обнаруживать и реагировать на различные уровни температуры и влажности, помогая им избегать опасной жары.

Чтобы опираться на это, ученые провели более глубокий анализ нейронов плодовых мушек и того, как на их поведение влияют изменения температуры.

«Изменения температуры сильно влияют на поведение как людей, так и животных и дают животным сигнал о том, что пора адаптироваться к смене времен года», — сказал автор исследования Марко Галлио.

«Влияние температуры на сон может быть весьма экстремальным: некоторые животные решают проспать весь сезон — вспомните медведя, впадающего в спячку, — но специфические мозговые цепи, которые опосредуют взаимодействие между температурой и центрами сна, остаются в значительной степени не нанесенными на карту».

Новая работа привела к идентификации так называемых рецепторов «абсолютного тепла» в головах плодовых мушек.

Эти «мозговые термометры» реагируют на повышение температуры, активируя класс нейронов, связанных с циклом сна-бодрствования.

Было обнаружено, что этот механизм срабатывает при температуре выше предпочтительной для мух  25 °C, которая, как отмечают ученые, также является любимой температурой многих людей и вызывает длительную активацию клеток, которые способствуют полуденному сну.

«Люди могут решить вздремнуть после обеда в жаркий день, и в некоторых частях мира это культурная норма, но что мы выбираем и что запрограммировано в нас?» — спрашивает Марко Галлио.

«Конечно, это не культура мух, поэтому на самом деле может существовать очень сильный биологический механизм, который упускают из виду у людей».

Исследование было опубликовано в журнале Current Biology.