Почему жара заставляет нас спать? Исследование мух объясняет, почему вам хочется вздремнуть в жаркую погоду

Мозг плодовой мушки оснащен специальной сетью связей между сенсорными нейронами и теми, которые регулируют циркадный ритм. Это точный биологический механизм, благодаря которому тепло усыпляет насекомых. По мнению исследователей, она также может присутствовать у людей.

В середине дня иногда бывает сонливость, когда жарко. Во многих странах можно подремать во время сиесты. Это несколько часов перерыва в жаркий полдень, когда магазины и рестораны закрываются, а жизнь буквально замирает. Тепло заставляет нас спать.

Удивительно, но изобретение сиесты может быть не культурным, а биологическим. Температура влияет на многие виды деятельности человека — от приема пищи до физических упражнений и сна. Однако то, как сенсорные нейроны взаимодействуют с теми, что регулируют циркадный цикл в живых организмах, еще не изучено.

Почему нам так хочется спать, когда становится слишком жарко ? И относится ли это только к людям? Проблему исследовали ученые из Северо-Западного университета. В статье, опубликованной в научном журнале Current Biology, они показали, что у плодовых мушек есть точный биологический механизм, побуждающий их дремать в жаркую погоду.

Как спят плодовые мушки?

«Влияние температуры наружного воздуха на сон может быть очень большим», — говорит Марко Галлио, нейробиолог из Колледжа искусств и наук Вайнберга, ведущий автор исследования. — Некоторые животные, например медведи, спят в течение всего сезона. Тем не менее, мозговые цепи, которые регулируют взаимосвязь между температурой наружного воздуха и потребностью животного во сне, очень плохо изучены, отмечает он.

Плодовая мушка ( Drosophila melanogaster ) уже давно сопровождает человека. Размером всего 2 мм, она моментально появляется везде, где есть перезрелые фрукты, вино или уксус. Легко разводится и поэтому часто используется для исследований.

Как и мы, она успешно колонизировала всю планету. Неудивительно, что ее оптимальная температура окружающей среды очень близка к той, что считается оптимальной для человека. Лучше всего плодовые мушки чувствуют себя при температуре воздуха около 25 градусов по Цельсию.

Как тепло заставляет нас заснуть

Ученые обнаружили, что в мозгу плодовой мушки существует особая сеть связей, связанных со слишком высокой температурой. Это часть большой нейронной сети, которая регулирует сон. Она активируется, когда становится особенно жарко, побуждая насекомое просто спать в самые теплые часы дня.

Двумя годами ранее исследователи обнаружили, что аналогичный отдельный «внутренний термометр» существует и для низких температур. Он, в свою очередь, защищает мушку от простуды.

Существует ли подобная сеть связей между ощущением температуры и желанием спать в человеческом мозгу ? Это возможно. — В жаркий день люди больше склонны вздремнуть, а в некоторых странах это даже культурная норма. Однако действительно ли это наш выбор? – спрашивает Галлио.

— В мухах не может быть никакого культурного влияния. Так что, возможно, существует общий мощный биологический механизм, который до сих пор упускался из виду у людей, предполагает исследователь.

Что такое коннектом?

Исследование было частью десятилетней исследовательской инициативы по разработке полного коннектома мозга плодовой мушки . То есть — полная сеть связей между 100 000 нейронов, составляющих мозг насекомого.

По мнению исследователей, изучение коннектома мозга разных животных дает совершенно новую информацию о его качественном функционировании. Пока что ученые детально изучили коннектом только одного организма: нематоды Caenorhabditis elegans . Это было просто, потому что нервная система C. elegans состоит всего из 302 нейронов.

Каким бы увлекательным это ни казалось, изучение сети связей мозга не объясняет , как информация — например, о температуре наружного воздуха — перемещается по этой сети от А к Б. Ученые подчеркивают, что найти ответ на такой вопрос помогает исследование, подобное описанному выше.