Сон выполняет несколько функций, некоторые из них до сих пор не понятны. Чтобы определить, что происходит во время сна и почему это так важно для каждого вида, американскимии учеными было проведено исследование.
Сон играет решающую роль в эволюции многих видов, но до сих пор неясно, остается ли первоначальная цель сна такой же и сегодня.
Исследователи, основываясь на предыдущей работе с плодовыми мухами, которые, как и люди, имеют центральную нервную систему и мозг, а также периоды сна и бодрствования, которые следуют 24-часовому циркадному ритму, авторы предполагают, что функции нормального, здорового сна и функции восстановительного сна (после лишения сна) очень различны.
Недавние исследования показали, что сон помогает формированию памяти, здоровью мозга, иммунной системе и даже коже. Хотя эта работа информирует наше понимание важности здорового сна и усилий по улучшению общественного здоровья, команда ученых утверждает, что эти исследования не обязательно объясняют нормальные функции сна.
Например, восстановительный сон включает в себя различные физиологические процессы, которые регулируют нормальные, здоровые циклы сна-бодрствования. Нормальный, здоровый сон и восстановление во время сна находятся под контролем разных генов. Кроме того, нейронные цепи, которые функционируют во время естественного сна, отличаются от тех, которые активны во время сна при восстановлении после предыдущего пробуждения.
Как считают ученые, необходимо хорошо продуманные исследования в области здорового сна через эволюцию различных видов, чтобы найти то, чем на самом деле является первоначальная точка сна. Дискуссия о функции сна продолжается, но теперь она основана на замечательных открытиях в расширяющемся мире сна и хронобиологических исследованиях нескольких видов.
Время сна значительно отличается от вида к виду. Например, у дельфинов половина мозга остается начеку (дельфину нужно дышать и быть начеку в случае возможной опасности), в то время как другая половина спит. Исследования медуз показали, что ни мозг, ни центральная нервная система не нужны для сна. И, в отличие от млекопитающих, которые в значительной степени полагаются на быстрое движение глаз (REM) стадии сна (стадия, в которой происходит большинство сновидений), насекомые и рыбы, кажется, не нуждаются в REM сна вообще.
Млекопитающие и птицы испытывают REM и Non-REM сон. Non-REM сон состоит из трех стадий сна, при этом тело испытывает наиболее восстанавливающий глубокий сон в третьей стадии. Исследователи также подозревают, что REM и Non-REM сон также присутствуют у рептилий, что может означать, что этот сон присутствовал еще 300 миллионов лет назад.
Продолжительность сна также значительно варьируется. Например, каждый день коричневые летучие мыши спят по 20 часов, а животные, поедающие растения, по два - три часа.
Хотя продолжительность и поведение различны, функцию сна, помогающую метаболизму, развитию и здоровью мозга, разделяет отдаленные виды. Эта общность целей, даже, несмотря на то, что она проявляется совершенно по-разному, предполагает общее происхождение сна в начале эволюции.
Например, когда тараканы (первые беспозвоночные, наблюдаемые во сне) вынуждены продолжать двигаться во время обычного сна, они становятся еще менее мобильными, показывая, что они защищают свое поведение во сне. Ученые называют это поведение «гомеостазом сна». Подобное поведение наблюдалось у медоносных пчел, плодовых мушек и даже круглых червей.
Со всем, что известно о цели и практике сна даже сегодня появляются новые открытия и возникают новые вопросы.
В последние годы все больше исследований показывают, что нарушения циклов сон-бодрствование и еда за пределами «нормального» графика (т. е., пропускать завтрак, есть поздний ужин ) нарушает в организме естественный циркадный (24-часовой) ритм, цикл, который говорит нам, когда спать, проснуться, обедать и влияет на уровень гормонов и другие функции. Исследования, проводимые специалистами в области сна и психиатрии, помогают понять механизмы, объясняющие эти эффекты разных популяций пациентов.
Ученые в ходе исследования открыли ген под названием nemuri, который увеличивает сон у плодовых мух. Тот же ген также активен, когда организм борется с инфекцией и работает на уничтожение болезнетворных микробов. Теперь исследователи изучают, как этот ген управляет и сном, и иммунитетом.
