Оказалось, что птицы могут видеть сны

Наблюдения за спящими голубями показали, что птицы могут видеть сны, вероятно, о полёте. Учёные провели исследование с использованием МРТ-сканирования и видеомониторинга. Выяснилось, что у голубей есть фазы сна, сходные с фазами млекопитающих, в том числе быстрого и медленного сна. Во время быстрого участки птичьего мозга, ответственные за восприятие увиденного при полёте, были активны. А также активизировалось миндалевидное тело, связанное с эмоциями. Над вопросом трудился коллектив авторов из Германии и Франции.


Во время медленного сна (non-REM или NREM в англоязычной терминологии) запускаются процессы удаления отходов, то есть самоочистки мозга. Исследование показало, что очистка прерывается во время быстрого сна (REM).

Сны долгое время считались отличительной чертой человека. Однако последние данные свидетельствуют: когда голуби спят, у них бывают видения полёта. Как и у млекопитающих, значительная часть мозга голубей была очень активна во время быстрого сна. Однако это состояние, похожее на бодрствование, может быть вызвано снижением выведения отходов из мозга. Исследователи опубликовали свои выводы в журнале Nature Communications.

Во время сна в нашем мозге происходят сложные процессы, и в итоге мы должны просыпаться отдохнувшими. У людей различные фазы сна — с быстрыми движениями глаз (REM) и другая (NREM) — связаны с отчётливыми изменениями в физиологии, мозговой активности и способности к пониманию. Во время REM наш мозг очень активен, и мы переживаем самые яркие и эмоциональные сны. Во время быстрого сна метаболизм мозга менее активен, и отходы жизнедеятельности выводятся спинномозговой жидкостью (ликвором) через камеры желудочков, а затем через сам головной мозг. Предположительно, этот процесс помогает организму удалять вредные белковые отложения, с которыми может быть связано развитие болезни Альцгеймера.

Вопрос о том, происходят ли аналогичные процессы у птиц, до сих пор оставался нерешённым. Профессор Онур Гюнтюркюн, завкафедрой биопсихологии Рурского университета в Бохуме, пояснил, что последний общий эволюционный предок птиц и млекопитающих жил примерно 315 млн лет тому назад, до появления наземных позвоночных. Тем не менее режим сна у птиц удивительно похож на сон млекопитающих, включая REM и NREM.

Чтобы выяснить, что именно происходит, когда птицы спят, исследователи использовали инфракрасные видеокамеры и функциональную магнитно-резонансную томографию (ФМРТ) для наблюдения и записи состояний сна и бодрствования 15 голубей, специально обученных спать в экспериментальных условиях.




— Мехди Бехрузи, учёный их Бохума.

Бехрузи добавил, что во время быстрого сна они наблюдали большую активность в областях мозга, ответственных за визуальную обработку, в том числе в тех, которые анализируют движение крыльев во время полёта. Команда учёных также заметила активность в областях, которые обрабатывают телесные сигналы, особенно идущие от крыльев. Так исследователи пришли к мысли, птицы, как и люди, видят сны во время быстрой фазы сна и, возможно, во время REM им грезятся полёты.



Кроме того, учёные заметили активацию области мозга, известной как миндалина, во время этих фаз. Это говорит о том, что если птицы испытывают нечто похожее на человеческие сны, то могут также переживать эмоции, сказала Джанина Унгурян из Группы по изучению птичьего сна Института биологического интеллекта Макса Планка. Гипотеза подтверждается тем фактом, что зрачки птиц быстро сокращаются во время REM, как это происходит у бодрствующих пернатых во время ухаживания за партнёршей или агрессивного поведения.

Как и у людей, у голубей во время быстрого сна обычно увеличивается поток спинномозговой жидкости через желудочки. Однако биопсихологи впервые обнаружили, что во время REM поток ликвора резко уменьшается. Нильс Раттенборг, руководитель научной группы, добавил, что повышенный приток крови к мозгу во время быстрого сна, поддерживая повышенную мозговую активность, может блокировать поступление спинномозговой жидкости из желудочков в мозг. Это говорит о том, что фаза REM и её функции могут возникать за счёт удаления отходов из мозга.

Однако учёные также рассматривают возможность того, что быстрый сон неожиданным образом способствует выведению шлаков. Джанина Унгурян пояснила, что в начале быстрого сна приток крови увеличивает диаметр сосудов. Это, вероятно, заставляет ликвор во время медленного сна перетекать в ткани мозга и усиливать отток жидкостей, содержащих отходы жизнедеятельности.

Исследователи предполагают, что процесс очистки мозга во время сна может быть особенно важен для птиц. В их мозге плотность нейронов выше, чем у млекопитающих, и для удаления отходов могут потребоваться более эффективные или более частые циклы промывания. Поскольку фазы сна у птиц сменяются чаще и притом они короче, чем у млекопитающих, связанный с этим частый прилив крови, вероятно, помогает содержать их плотно упакованный мозг чистым.

В будущем команда планирует изучить потенциальную роль быстрого сна в удалении отходов. Кроме того, исследователи думают, как узнать о содержании голубиного сна.


— Джанина Унгурян, Группа по изучению птичьего сна Института биологического интеллекта Макса Планка.

Но даже без подробного анализа новые результаты уже помогают лучше понимать роль сна и для птиц, и для людей. Кроме того, становится ясно, что у сновидений очень долгая история.