Якщо позбавити мух здатності літати, вони будуть спати довше - щоб їх мозок уві сні зрозумів, як їм тепер жити далі.
Сон необхідний для нормальної роботи пам'яті: з одного боку, саме уві сні короткочасна пам'ять перетворюється на довготривалу (і зараз ми вже досить багато знаємо про те, як це відбувається), з іншого боку, саме уві сні мозок позбувається якоїсь інформації, яка здається йому непотрібною. Є дані, що сон потрібен не тільки для пам'яті; наприклад, восени ми писали, що через поганий сон може підвищуватися тривожність.
Дослідники з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі та Університету Міссурі пишуть в Science Advances, що у сну є ще одна важлива когнітивна функція: він допомагає мозку пристосуватися до несподіваної життєвої ситуації. Експерименти ставили з мухами дрозофілами - їх мозок, звичайно, не схожий на наш, але сплять мухи схожим на нас чином: наприклад, мухи-діти сплять набагато довше, ніж літні; від кофеїну вони сплять менше, а антигістамінні препарати занурюють їх у дрімоту - зовсім, як нас. (Велика кількість даних про те, як пов'язані сон і пам'ять, теж отримані з дослідів на дрозофілах.)
Несподівану ситуацію мухам влаштовували, позбавляючи їх здатності літати. Тим, хто щойно вивівся з лялечки, не давали розправити крила - якщо муха не може розправити крила в першу годину свого життя після того, як вийде з лялечки, її крила залишаться неробочими. Молодих мух або фізично обмежували так, щоб крила перші години життя залишалися складеними, або позбавляли їх здатності літати за допомогою генетичних мутацій. Дорослим дрозофілам крила просто різали, або приклеювали так, щоб ними не можна було рухати. І в усіх випадках мухи, і молоді, і дорослі, спали довше, ніж зазвичай.
Дослідникам вдалося відстежити нейрони, які спонукають мозок спати довше при непрацюючих крилах. Виявилося, що це ті ж нейрони, які працюють при нормальному формуванні крил, коли крила нічого не стримує і коли вони швидко закінчують розвиток в перші години життя дорослої мухи. Очевидно, нейрони повідомляють мозку про нестандартну ситуацію.
Хоча для дрозофіли нормально мати крила і літати, і управління крилами, очевидно, якось вбудовано в її мозок, їй все одно потрібно освоїтися з наявністю крил і навчитися орієнтуватися в польоті. Якщо крила раптом перестають працювати, то потрібно вчитися жити без них, і для цього знову ж потрібні якісь нейронні зусилля, перебудови в нейронних ланцюжках. (Для молодих мух відсутність крил, ймовірно, більша несподіванка, ніж їх наявність.) Сон необхідний, щоб посилити пластичність мозку, щоб сильніше активувати його вміння налаштовуватися на нові життєві ситуації. Тобто коли в казках герою, який зіткнувся з якимось особливо важким завданням, радять лягти спати, тому що «ранок вечора мудріший» - у цьому, очевидно, є цілком нейробіологічний сенс.
Звичайно, для того, щоб переконатися, що більш тривалий сон дійсно допомагає пристосуватися до незвичайної ситуації, потрібно перевірити, як знекрилені мухи будуть виживати. Якщо гіпотеза вірна, то ті з них, яким будуть давати поспати довше, будуть виживати успішніше, ніж ті, яких будуть обмежувати сон.
До речі, тут можна припустити, що посттравматичний синдром та інші психоневрологічні розлади, пов'язані з тривожністю, виникають в тому числі від того, що зникає зв'язок між сном і пластичністю мозку: людина спить (і часом досить багато спить), але впоратися з травмою ніяк не може.