Nat Commun. 2017 Nov 28;8(1):1815. doi: 10.1038/s41467-017-02024-y.

Oscillatory brain activity in spontaneous and induced sleep stages in flies.

Yap MHW¹, Grabowska MJ¹, Rohrscheib C¹, Jeans R¹, Troup M¹, Paulk AC^1,2, van Alphen B^1,3, Shaw PJ⁴, van Swinderen B⁵.

¹ Queensland Brain Institute, The University of Queensland, St Lucia, QLD, 4072, Australia.

² Department of Neurological Surgery, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA, 02114, USA.

³ Department of Neurobiology, Northwestern University, Evanston, IL, 60208, USA.

⁴ Department of Anatomy & Neurobiology, Washington University School of Medicine, St Louis, MO, 63110, USA.

⁵ Queensland Brain Institute, The University of Queensland, St Lucia, QLD, 4072, Australia. b.vanswinderen@uq.edu.au.

Спящий мозг далек от молчащего, как было показано для большинства животных, у которых процессы сна изучены достаточно подробно. Сон у человека – динамический процесс, состоящий из нескольких стадий со своими электрофизиологическими особенностями, и предположительно разными функциями. Однако все эти явления подробно описаны только у позвоночных. В этом смысле беспозвоночные животные изучены относительно слабо, и неизвестно, есть ли у них отдельные различающиеся стадии сна. Установление особенностей процессов сна, например, у мух, а главное, сходства между сном человека и мухи, могло бы способствовать пониманию этих процессов и позволило бы использовать мух в качестве модельных животных для разного рода экспериментальных манипуляций, которые, по понятным причинам, не могут быть осуществлены на человеке. В данной работе проводили регистрацию локальных полевых потенциалов (аналог суммарной активности мозга, выявляемой по электроэнцефалограмме) у спящих мух. Причем сопоставляли картину активности у спонтанно засыпающих мух и у мух, с вызванным сном: 1) засыпающих при стимуляции нейронных сетей, активность которых вызывает засыпание, и 2) засыпающих под влиянием габоксадола – вещества, действующего на ГАМК-рецепторы нейронов (известно, что это вещество вызывает медленно-волновой сон у людей). Было установлено, что у мух есть стадия сна (в случае, если сон спонтанный), характеризующаяся осцилляциями 7-10 Гц в центральном мозге. Такая осцилляторная активность обнаруживается в случае, если сон вызван активацией нейронных сетей «засыпания». А вот сон, вызванный снотворным, характеризуется низкоамплитудными локальными полевыми потенциалами. Таким образом, было установлено, что у мух присутствует, по крайней мере, две различные стадии сна: с увеличенной осцилляторной активностью и со сниженной.