Ученые впервые проследили за движением глаз и размерами зрачков у спящих мышей и обнаружили, что они сужаются во время глубокого сна и расширяются в то время, когда грызуны видят сны, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.
«Мы обнаружили, что зрачки ритмическим образом сужаются и расширяются во время сна. Что интересно, эти изменения в размерах почти идеально совпадают с тем, как меняется уровень активности мозга, что говорит о том, что размеры зрачков отражают текущую фазу сна – чем они меньше, тем глубже сон», — рассказывает Дэниел Хубер (Daniel Huber) из университета Женевы (Швейцария).
Существуют два типа сна — быстрый и медленный сон, которые постоянно чередуются друг с другом. При засыпании наступает фаза медленного сна, в ходе которой организм постепенно «отключается» и восстанавливает силы.
Во время быстрого сна тело переключается в «рабочий режим», но при этом все мускулы «отключаются» ради безопасности, и человек становится абсолютно неподвижным. Эта фаза характеризуется быстрым и хаотичным движением глаз и считается, что именно в это время люди видят самые яркие сновидения.
До недавнего времени, как отмечает Хубер, ученые считали, что сновидения, консолидация информации и прочие «сложные» элементы сна являются уникальной чертой человека и других приматов, недоступной для млекопитающих с более примитивным мозгом, а также птиц и рептилий. Наблюдения за работой мозга крыс и птиц показывают, что это, скорее всего не так.
Хубер и его команда нашли новые подтверждения в пользу этой идеи, впервые проследив за тем, как меняются размеры и положения зрачка мышей во время сна. Для этого ученые создали специальную «сбрую» для грызунов, который удерживал их тело и голову в одном положении во время сна, что позволило им наблюдать за их глазами, используя инфракрасную камеру.
Зрачок, как объясняют ученые, пропускает больше тепла, чем радужная оболочка глаза и другие его регионы, благодаря чему его можно увидеть даже в том случае, если глаз человека или животного закрыт, если его подсветить со стороны при помощи инфракрасного «фонарика» или светодиода.
Как показали подобные наблюдения, глаза мышей ведут себя необычным образом во время сна, меняя размеры зрачков при переходе от быстрого к медленному сну и наоборот, подчиняясь сигналам вегетативной нервной системы.
Сужение зрачка во время фазы медленного сна, как предполагают ученые, связано с одной простой вещью – во время этой фазы сна происходит консолидация воспоминаний и их перенос в долгосрочную память, и сигналы из внешнего мира, в том числе и свет, пробивающийся в глаза через веки, могут мешать этому процессу.
«Расхожее представление о том, что глаза являются «вратами души», может даже быть правдой во время сна, когда наши веки закрыты. Зрачки продолжают играть важную роль в работе нервной системой во время сна, блокируя внешние сигналы и защищая мозг от «шума» во время консолидации памяти», — заключает Озге Юзгеч (Ozge Yuzgec), коллега Хубера.
