Badania mózgu: Czy tykamy jak muszki owocowe? Być może nawet we śnie

Nawet podczas snu muszki owocowe niekoniecznie stanowią łatwy łup: nawet podczas snu zwierzęta te potrafią odbierać i reagować na silne bodźce, jak donoszą naukowcy z Charité w czasopiśmie „Nature”. Obserwacje muszek owocowych (Drosophila) – szerzej znanych jako muszki owocowe – mogą również dostarczyć wskazówek dotyczących tego, jak my, ludzie, reagujemy na silne bodźce podczas snu.

Dla wielu istot żywych – w tym ludzi – jest to krucha równowaga: z jednej strony sen jest nam potrzebny na przykład do regeneracji i kształtowania pamięci; z drugiej strony musimy być w stanie dostrzegać pojawiające się zagrożenia nawet podczas snu, aby móc na nie zareagować. Jak dokładnie organizm utrzymuje tę równowagę, pozostaje niejasne, piszą naukowcy.

Zespół kierowany przez neurofizjologa Davida Owalda zbadał, co dokładnie dzieje się w mózgu muszek owocowych podczas tych procesów. Kluczowe dla tego procesu są dwie sieci mózgowe przetwarzające bodźce wzrokowe – jedna aktywuje reakcję na bodźce, a druga ją hamuje. „Kiedy obie sieci są aktywne jednocześnie, sieć hamująca wygrywa, a przetwarzanie bodźców zostaje zablokowane” – wyjaśnia współautor Davide Raccuglia. „W ten sposób muszka delikatnie blokuje otoczenie i może zasnąć”.

Jednak sieć aktywująca nie jest całkowicie wyłączona: „Odkryliśmy, że mózg much precyzyjnie dostraja sieci aktywujące i hamujące podczas snu” – podkreśla Owald. Szczególnie silne bodźce są przepuszczane. „Sytuacja ta jest porównywalna do uchylonego okna: przepływ powietrza, czyli przekazywanie bodźców, zostaje przerwany, ale silny podmuch wiatru może otworzyć okno, a tym samym silny bodziec może obudzić zwierzę ”.

Dokładniej, według badania, prawdopodobnie dzieje się to w oknach czasowych między wolnymi, synchronicznymi falami elektrycznymi – tzw. falami wolnymi – które powstają w sieciach mózgowych podczas zasypiania. Fale powstają, ponieważ napięcie elektryczne komórek nerwowych oscyluje w górę i w dół raz na sekundę. „Możliwe, że gdy napięcie jest wysokie, pojawia się krótki okres, w którym informacje mogą przejść przez filtr snu” – wyjaśnia współautorka Raquel Suaréz-Grimalt.

A jak to działa u nas? „U ludzi znamy strukturę w mózgu, która filtruje bodźce i działa jak rytmiczny rozrusznik – to wzgórze” – mówi Owald. „Mogą tu istnieć analogie do procesów zachodzących w mózgu muchy; być może faktycznie odzwierciedlają one uniwersalną zasadę snu”. Wymaga to jednak dalszych badań.

Zespół Charité wykorzystuje muszkę owocową do badania fundamentalnych decyzji, takich jak jedzenie czy spanie. Mózg muszek, złożony z około 200 000 neuronów, jest stosunkowo zwarty. Niektóre zaobserwowane u nich zachowania i procesy mózgowe można przenieść na ludzi w nieznacznie zmodyfikowanej formie.

© dpa-infocom, dpa:250823-930-945908/1