Нашему мозгу нужен сон, чтобы нормально работать. Но оказывается, чтобы спать, мозг не нужен.

В новом исследовании ученые определили состояние сна у крошечного пресноводного животного, называемого гидрой, которое имеет простую анатомию и не имеет мозга.

«Теперь у нас есть веские доказательства того, что животные, должно быть, приобрели потребность во сне до того, как приобрели мозг», - говорит ведущий автор исследования Тайчи К. Ито, доцент Университета Кюсю в Японии.

Исследование, недавно опубликованное в журнале Достижения науки, имеет значение для нашего понимания причины возникновения потребности в zzzs.

Сон почти универсален в животном мире, он наблюдается у людей и всех млекопитающих, а также у насекомых и даже круглых червей. Однако у всех этих существ есть какая-то форма центральной нервной системы или мозга, поэтому ученые не знали, предшествовала ли эволюция сна эволюции мозга или наоборот.

Медузы, родственники гидр, у которых также отсутствует мозг, также демонстрировали поведение, похожее на сон, ранее сообщал Live Science. Но новое исследование дополняет эти результаты, показывая, что гидры не только спят, но и реагируют на те же молекулы, которые регулируют сон у людей и других продвинутых животных.

«Основываясь на наших выводах и предыдущих отчетах о медузах, мы можем сказать, что эволюция сна не зависит от эволюции мозга», - сказал Ито.

Для исследования исследователи использовали систему видеозаписи - по сути, «камеру гидры» - для отслеживания движения гидр и определения того, вошли ли они в состояние, похожее на сон, или в состояние ограниченного движения, которое можно было прервать с помощью фонарика.

Они обнаружили, что у гидр были циклы активного состояния и состояния сна, каждый из которых длился около четырех часов.

Более того, нарушение состояния сна гидр из-за вибраций или изменений температуры приводило к появлению признаков недосыпания - например, гидрам требовалось дольше спать после этого, и наблюдался замедленный рост клеток.

Исследователи также подвергли гидры воздействию химических веществ, участвующих в регуляции сна у людей, включая мелатонин и нейромедиатор или химическое вещество мозга, называемое ГАМК. Воздействие обоих этих химических веществ увеличивало активность гидр во сне.

Однако химический дофамин, который оказывает стимулирующее действие на многих животных, вместо этого способствует сну в гидрах. Похоже, что «в то время как некоторые механизмы сна, по-видимому, были сохранены, другие, возможно, переключили функцию в процессе эволюции мозга», - сказал Ито.

Авторы также обнаружили, что, когда они лишили гидр их «шутиглая», произошли изменения в экспрессии более 200 генов, в том числе некоторых, которые участвуют в регуляции сна у других животных.

В целом, «эти эксперименты предоставляют убедительные доказательства того, что животные приобрели механизмы, связанные со сном, до эволюционного развития центральной нервной системы, и что многие из этих механизмов сохранились по мере развития мозга», - сказал Ито.

Исследование показало, что сон появился раньше, чем мозг