Исследователи из Рурского университета и Института биологического интеллекта Общества Макса Планка изучили паттерны активации мозга у спящих голубей с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Исследование показало, что, как и у млекопитающих, большая часть мозга птиц активна во время фазы быстрого сна.
Во время сна в мозге множество сложных процессов, которые помогают организму отдохнуть. У людей разные фазы сна, быстрый (REM) и медленный сон, связаны с отчетливыми изменениями в физиологии и активности мозга. Например, во время фазы быстрого сна мозг человека очень активен, именно с этими фазами связаны самые яркие, причудливые и эмоциональные сны. Во время медленного сна, напротив, активность сокращается, а поток спинномозговой жидкости активно удаляет вредные белковые отложения.
Исследователи использовали инфракрасные видеокамеры и фМРТ для наблюдения и записи состояния сна и бодрствования у 15 голубей, специально обученных спать в сложных экспериментальных условиях. Видеозапись сквозь закрытые прозрачные веки показала изменения движений глаз и размера зрачков, а данные фМРТ дополнили наблюдения информацией об активно мозга и движении спинномозговой жидкости.
Анализ показал, сходство в физиологических процессах в мозге птиц и млекопитающих во время быстрого сна: камеры зафиксировали движения глаз и сокращение зрачков. Исследователи также зафиксировали сильную активность в областях мозга, отвечающих за визуальную обработку, в том числе в тех областях, которые анализируют движение голубя во время полета и получают информацию от крыльев.
Основываясь на этих наблюдениях, мы думаем, что птицы, как и люди, видят сны во время REM-фазы и могут во сне летать.
Мехди Бехрузи, соавтор исследования
Анализ данных также показал активацию миндалевидного тела во время REM-фазы. «Это говорит о том, что, если птицы видят что-то похожее на наши человеческие сны, они могут включать в себя эмоции», — говорит соавтор исследования из Института биологического интеллекта Общества Макса Планка Джанина Унгурян. Эта гипотеза подтверждается тем фактом, что зрачки птиц быстро сокращаются также, как во время ухаживания или агрессивного поведения во время бодрствования.
Млекопитающие и птицы разделились около 315 млн лет назад, анализ сходства и различия в биологических процессах у разных видов позволяет больше узнать об эволюции животных и древних обитателях Земли. Биологи продолжат изучать, как у птиц во время сна работает система удаления отходов работы мозга. Нарушение этих процессов у людей вызывают различные нейродегенеративные заболевания, возможно, анализ других видов поможет найти способ борьбы с ними.
