Мозг спящих птиц повторяет впечатления, полученные во время бодрствования, и старается избавиться от накопившегося молекулярного мусора.

Две фазы сна, быструю и медленную, сначала увидели у млекопитающих, а потом, когда стали изучать сон у других животных, оказалось, что те же фазы сна есть и у рептилий, и у рыб, и едва ли не у пауков с осьминогами. Впрочем, насчёт пауков, осьминогов и рыб ещё есть определённые сомнения в том, что они спят по-звериному, двумя фазами. Но вот у кого, помимо зверей, быстрый и медленный сон точно есть, так это у птиц.

(Фото: Joshua J. Cotten / Unsplash.com) 

Считается, что в быстром сне, или REM-сне, мозг смотрит сновидения, повторяя в них то, что происходило с индивидуумом наяву. На самом деле сновидения снятся и в медленном сне, но, в общем, сейчас есть вполне надёжные доказательства, что спящий мозг перебирает в памяти недавние события. Медленный сон важен для некоторых сугубо физиологических процессов. Так, в медленной фазе мозг активнее избавляется от молекулярного мусора, в том числе и от ненужных белков, которые, накапливаясь, могут запустить нейродегенеративные процессы. Мусор уходит из мозга по особой глимфатической системе, собираясь в спинномозговой жидкости, которая стекает в желудочки мозга.

Сотрудники Института биологии интеллекта Общества Макса Панка вместе с коллегами из других научных центров Германии и Франции с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) и инфракрасной камеры наблюдали за спящими голубями. (Птиц специально тренировали спать, не обращая внимания на аппаратуру вокруг.) В целом, как говорится в статье в Nature Communications, то, что происходит в мозге у птиц во время быстрого и медленного сна, похоже на то, что происходит у зверей. В быстром сне у голубей очень активно работала область мозга, отвечающая за зрительную информацию, включая те области, которые анализируют обстановку в полёте. Также в мозге активничали зоны, отвечающие за ощущение тела, и особенно те, которые принимают сигналы от крыльев. Всё было очень похоже на то, что голубям снится, что они летят.

Кроме того, в быстром сне у птиц интенсивно работало миндалевидное тело (амигдала), обрабатывающее эмоции, а зрачки под закрытыми веками сужались. Зрачки у голубей сужаются во время брачных ухаживаний и при выяснении отношений, так что можно предположить, что птицам снилась какая-нибудь эмоциональная сцена в этом роде.

Вообще в быстром сне птичий мозг выглядел более активным, чем звериный. У большей активности была оборотная сторона: как только у голубей начинался быстрый сон, у них резко слабел приток свежей спинномозговой жидкости из желудочков в ткань мозга, а спинномозговая жидкость помогает вымыть мусор из мозга. Вместе с тем, когда мозг начинал активно видеть сны, в него притекало много крови. Кровеносные сосуды расширялись и тем самым заставляли двигаться спинномозговую жидкость в окружающей ткани мозга. Фаза быстрого сна у птиц короче, чем у зверей, и за весь сон она происходит чаще. Частые сужения и расширения сосудов, вероятно, компенсируют некоторую задержку в циркуляции спинномозговой жидкости. Так или иначе, птицы, по всей видимости, не очень страдают от плохой очистки мозга.

Как известно, птичий мозг заметно отличается от мозга млекопитающих. Тем интереснее оказывается, что физиология сна у птиц и зверей схожа. Может быть, сравнивая фазы сновидений в птичьем и зверином мозге, мы наконец поймём, как возникают наши сны.