Помогает ли сон сэкономить энергию?

Это может показаться странным, но, хотя жить без сна невозможно, мы до сих пор не знаем, зачем спим. Считается, что во время сна происходит консолидация памяти, перевод информации из кратковременного хранилища в долговременное. Реорганизация памяти — одно из самых популярных объяснений того, зачем нужен сон, но пока это лишь гипотеза, хотя и собирающая всё больше доказательств в свою пользу.

А ещё считается, что во сне нейтрализуются токсины, образовавшиеся во время бодрствования, и происходит восполнение израсходованной энергии: сон помогает отрегулировать обмен веществ и температуру тела (которая, понятно, неразрывно связана с метаболизмом).

Учёные из Университета Дьюка (США) попробовали проверить последнее предположение с помощью толстохвостых лемуров. Сразу стоит сказать, что они изучали не обычный суточный сон, а спячку, в которой лемуры могут проводить до семи месяцев. В это время сердечный ритм зверьков замедляется со 120 ударов в минуту до 6, а температура тела поднимается или опускается в зависимости от того, что происходит на дворе. Сильные перепады температуры тела для млекопитающих вообще нехарактерны, однако лемурам такое умение сбивать собственную температуру просто необходимо: это позволяет им сохранить достаточно энергии, чтобы переждать зиму.

Чтобы проверить, взаимосвязаны ли терморегуляция и сон, Эндрю Кристал и его коллеги снабдили несколько диких лемуров электродами, считывавшими активность мозга животных, и отправили их спать. Кроме того, регистрировали потребление кислорода и некоторые другие физиологические параметры. Полученные данные сравнивались с тем, как вёл себя организм лемуров, содержащихся в неволе и не засыпавших на зиму.

Как известно, сон бывает медленноволновой (non-REM) и быстроволновой (REM). В веб-журнале PLoS ONE исследователи пишут, что зиму лемуры проводили без каких-либо признаков медленноволнового сна. ЭЭГ показала, что электрическая активность мозга в это время у лемуров сильно понижена, как и обмен веществ. Но стоило температуре вокруг подняться выше 25 ˚C, как электрические волны мозга лемуров указывали на быстрый сон, и одновременно у животных интенсифицировался обмен веществ. Такой распорядок сна был противоположен тому, что наблюдается, например, у сусликов: у них во время спячки есть только медленный сон, и только при относительно высокой температуре.

Словом, если и существует связь между метаболическим энергосбережением и сном, то очень своеобразная. Пусть даже у сна есть такая функция, но во время спячки, скорее всего, включаются какие-то другие механизмы энергосбережения.

Впрочем, чтобы это утверждать наверняка, нужно провести похожие исследования с ещё какими-нибудь впадающими в анабиоз млекопитающими. Именно это и собираются сделать авторы работы: героями их следующих опытов станут тенреки. Нельзя исключать и того, что во время обычного сна имеют место некие энергосберегающие процессы; просто они имеют иную природу, нежели те, что активируются при зимней спячке.

Подготовлено по материалам Университета Дьюка. Фото на заставке принадлежит Shutterstock.