Группа американских исследователей под руководством Пола Шоу из Университета Вашингтона в Сент-Луисе и Стефана Дисселя из Миссурийского университета в Канзас-Сити изучала, как на сон плодовой мушки влияют различные события дня и что происходит с мозгом насекомого, когда его заставляют бодрствовать ночью.

Поддерживать насекомых в бодрствующем состоянии было легко – ученые периодически встряхивали стеклянную пробирку, в которой мушки спали в лаборатории исследователей.

Было немного сложнее отследить, какие стимуляторы воздействуют на какие нервные клетки в мозге плодовых мушек, но исследователи справились и с этим, потому что мозг мушек меньше и проще человеческого.

Ученые сосредоточились на 24 нервных клетках, активность которых напрямую определяет, спит мушка или бодрствует.

Оказалось, что если у мух был насыщенный и богатый событиями день, который они провели с большим количеством сородичей или в котором их учили чему-то новому, то их нейроны были менее чувствительны к бодрящему нейромедиатору дофамину, поэтому их сон был дольше и качественнее.

То же самое можно наблюдать у людей после напряженного или интеллектуально сложного дня – они спят глубже и дольше, позволяя сну восстановить энергию и закрепить полученные знания.

Однако когда сонным мушкам не давали спать, клетки их мозга начинали вырабатывать больше вещества под названием аллатостатин А, который, как оказалось, снижал действие вызывающего сон нейромедиатора глутамата. Комбинация этих двух веществ заставляла мух бодрствовать, несмотря на их сонливость, так что они были готовы быстро реагировать в потенциально опасной ситуации.

Исследователи также обнаружили, что плодовые мушки лучше спали ночью, когда время их кормления было ограничено в течение дня, например, с 8 утра до 5 вечера.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Plos Biology.