Биологи впервые обнаружили у аквариумных рыбок те же фазы сна, что и у людей. Благодаря этому данио-рерио могут стать удобным объектом для изучения сна и испытания лекарств от его нарушений. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Сон и потребность в нём появились очень давно и характерны даже для насекомых, моллюсков, червей и медуз. Однако деление на быстрый и медленный сон до недавних пор считалось присущим только теплокровным животным.
Фаза быстрого (парадоксального) сна отличается тем, что человек фактически парализован, но его глаза движутся под веками, будто он что-то разглядывает, а картина активности мозга почти такая же, как при бодрствовании. Именно в этой фазе люди видят яркие, «сюжетные» сновидения.
Однако между млекопитающими и птицами настоящая эволюционная пропасть — эти эволюционные линии были независимы уже во времена отделения от амфибий. Почему же быстрого сна нет у рептилий, которые эволюционно к птицам гораздо ближе млекопитающих? Могла ли эта фаза сна дважды возникнуть в независимых ветвях, как и теплокровность?
Картина начала проясняться в последние годы, когда фазу быстрого сна выявили у ящериц. Сейчас биологи обнаружили фазу быстрого сна у аквариумных рыбок данио-рерио, чей последний общий с млекопитающими предок жил около 450 млн лет назад, еще до выхода позвоночных на сушу.
Ученые исследовали сон рыб с помощью специально разработанной разновидности флуоресцентной микроскопии. Тело данио-рерио почти прозрачно и этот метод позволяет буквально просвечивать их насквозь, получая изображения с разрешением в одну клетку. Чтобы обеспечить неподвижность рыбок, их погрузили в раствор агар-агара, а затем фиксировали активность мозга, сердца, мышц и глаз.
Картина активности мозга и мышц позволила предположить, что у данио-рерио бывает фаза быстрого сна, которая отличается от человеческой только тем, что глаза рыб в этот момент не двигаются. Также выяснилось, что быстрый сон и у рыб, и у людей регулирует меланин-концентрирующий гормон.
Теперь данио-рерио могут стать моделью для изучения сна и его нарушений. Они быстро размножаются, недороги в содержании и могут быть изучены с точностью до клетки в живом и здоровом состоянии. Кроме того, в отличие от лабораторных мышей, рыбы ведут дневной образ жизни и в некоторых аспектах сна могут быть ближе к человеку, чем грызуны.
