Ученые выяснили, почему дрозофилы не засыпают в стрессовой ситуации. Это поможет бороться с бессонницей у людей
Изучая мозг мушек дрозофил, ученые обнаружили, что их нейроны могут адаптироваться, чтобы насекомое бодрствовало в опасной ситуации, несмотря на усталость, или же быстро засыпало после тяжелого дня. Результаты исследования позволят создавать новые подходы к лечению бессонницы у людей и улучшению качества сна.
Когда мы болеем или не высыпаемся, то чувствуем себя более сонными. Однако в опасной либо тревожной ситуации человек не сможет заснуть вне зависимости от степени усталости. То есть нейроны, регулирующие сон, некоторым образом способны определить разницу между уместным и неуместным сном.
Чтобы раскрыть регулирующий это механизм, ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Миссурийского университета в Канзас-Сити (США) исследовали сон плодовых мушек дрозофил. Их привычки, касающиеся сна и бодрствования, похожи на наши: они активны днем и спят по ночам, а также любят немного вздремнуть днем, особенно в жару. Кофеин делает дрозофил активнее, а человеческие снотворные — усыпляют. Поэтому исследование, результаты которого опубликованы в журнале PLoS Biology, позволят разработать новые подходы к лечению бессонницы и улучшить качество сна у людей.
Однако есть существенное различие между нами и насекомыми: мозг дрозофилы в миллион раз меньше человеческого. И это позволяет определить в нем роль каждой нервной клетки. Авторы сосредоточились на 24 нейронах мозга, которые контролируют сон и бодрствование мушек.
Эти нейроны получают и реагируют на сигналы, посылаемые другими нейронами в виде нейромедиаторов. Ученые исследовали, влияют ли внешние стимулы на сон мух и на то, как их 24 нейрона реагируют на дофамин и аллатостатин А, способствующие бодрствованию, и глутамат, способствующий засыпанию. Известно, что аллатостатин А играет роль в пищевом поведении, а теперь оказалось, что он важен и для регуляции сна.
Сон укрепляет память и улучшает способность к обучению. И люди, и мухи больше спят после напряженного дня. Ученые показали, что жизнь в переполненной сородичами и новыми сигналами среде либо изучение нового поведения вызывают молекулярные изменения в нейронах сна мух. Они становятся менее чувствительны к дофамину, следовательно, больше хотят спать.
С другой стороны, когда исследователи тревожили мух, периодически встряхивая флаконы, в которых они содержались, нейроны вырабатывали как аллатостатин А, так и глутамат. Комбинация двух противоположных сигналов не давала дрозофилам спать в стрессовой ситуации, несмотря на усталость.
Причины бессонницы у людей известны не до конца. Некоторые данные свидетельствуют о генетической предрасположенности к тому, как неврологические сигналы интерпретируются центрами сна в мозге. Если в этой системе происходят какие-либо нарушения, мозг получает противоречивые сигналы, а уставший человек не может заснуть. Поняв, как одновременно могут возникать противоположные сигналы, ученые смогут разрабатывать новые методы лечения бессонницы.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии