Исследователи из Университета штата Вашингтон обнаружили, что время сна животного может быть столь же важно, как и то, сколько оно спит.
Илия Каратсореос, доцент кафедры интегративной физиологии и нейробиологии Университета штата Вашингтон, перевел мышей с их обычного цикла сна и бодрствования и увидел, что, хотя они и высыпаются, он был более низкого качества. У животных также был нарушен иммунный ответ, что сделало их более уязвимыми для болезней.
Большинство исследований сна сосредоточено на последствиях недосыпания или общем количестве сна, необходимом животному. Обычно это называют гомеостатическим процессом сна, который обусловлен сонливостью или "давление сна."
Работа Каратсореоса и его коллег, опубликованная в журнале Brain, Behavior and Immunity, представляет собой редкий взгляд на циркадный процесс, часы, управляемые мозгом, которые контролируют ритмы различных биологических процессов, от пищеварения до артериального давления, частоты сердечных сокращений до просыпаться и спать. Цикл встречается практически во всем, что живет более 24 часов, включая растения и одноклеточные организмы.
Исследования системы имеют важное значение для современной жизни, пишут Каратсореос и его соавторы "нарушение циркадных часов почти повсеместно в нашем современном обществе" из-за ночного освещения, сменной работы, смены часовых поясов и даже синего света, излучаемого сотовыми телефонами и планшетами.
Как правило, исследователям сна сложно изучать депривацию сна и циркадный цикл по отдельности, поскольку изменение одного обычно влияет на другое. Однако Каратсореос и его коллеги увидели, что их модель не влияет на общий сон животного, что дает им уникальный взгляд на влияние на продолжительность цикла сна-бодрствования.
Исследователи использовали мышей, чьи биологические часы работают примерно 24 часа – так же, как и наши, – и поместили их в более короткий 20-часовой рабочий день. Это заставило их биологические часы не синхронизироваться с циклом свет-темнота. Через четыре недели исследователи ввели мышам липополисахарид, молекулу, обнаруженную в бактериях, которые могут вызвать заболевание животного, не будучи заразным.
Исследователи обнаружили, что у нарушенных животных иммунные ответы в одних случаях притуплялись, а в других – сверхактивный, что предполагает, что измененный циркадный цикл сделал их потенциально менее способными бороться с болезнью и с большей вероятностью заболеть.
"Это представляет собой очень явное нарушение регуляции системы," сказал Каратсореос. "Система не отвечает оптимальным образом."По его словам, со временем это может иметь серьезные последствия для здоровья организма.
"Точно так же, как у вас есть машина, которую вы врезаете в землю – все работает неправильно, но вы продолжаете вести ее, пока она не остановится. Вот что может случиться, если вы подумаете о том, что в течение многих лет у кого-то, кто работает посменно, случаются сбои," он сказал.
К его удивлению, мыши на 20-часовом цикле спали столько же, сколько и на 24-часовом цикле. Но сон был не таким хорошим. Мыши просыпались чаще, и электрическая активность их мозга, связанная с восстановительным сном, значительно снижалась.