В новом исследовании, опубликованном в журнале Current Biology, ученые из Северо-Западного университета (Northwestern University) обнаружили ключ к пониманию того, как температура влияет на поведение почти всех живых существ, но многое еще предстоит узнать о связи между сенсорными нейронами и нейронами, контролирующими цикл сна-бодрствования.
В исследовании на плодовой мушке (Drosophila melanogaster) ученые определили схему «термометра», которая передает информацию о внешней холодной температуре от рецептора до мозга мухи. Результаты показывают, как благодаря этой схеме холодные и темные условия могут ингибировать нейроны в мозге мухи, которые способствуют активности и бодрствованию, особенно по утрам. Это помогает объяснить, почему – как мухам, так и людям – так трудно просыпаться утром зимой. Изучая поведение плодовой мухи, ученые могут лучше понять, как и почему температура так важна для регуляции сна.
В научной работе впервые описываются холодовые рецепторы, находящиеся в усиках Drosophila melanogaster, которые реагируют на температуру только ниже «зоны комфорта» мухи, составляющей приблизительно 25 градусов по Цельсию. Выявив эти нейроны, исследователи проследили их до цели в мозге. Ученые обнаружили, что основными получателями этой информации является небольшая группа нейронов мозга, которые являются частью большой сети, которая контролирует ритмы активности и сна. Когда холодный контур активен, клетки-мишени, которые обычно активируются утренним светом, отключаются.
Хотя определение температуры окружающей среды имеет решающее значение для небольших «хладнокровных» плодовых мушек, люди по-прежнему являются существами комфорта и постоянно ищут идеальные температуры. Частично причина, по которой люди ищут оптимальные температуры, заключается в том, что температура ядра и мозга тесно связана с индукцией и поддержанием сна. Сезонные изменения дневного света и температуры также связаны с изменениями сна.
Авторы другого исследования выяснили, как циркадные ритмы влияют на молекулярные механизмы.
