Сон є важливим фізіологічним станом. Тривалий час ми не дуже розуміли, для чого він потрібен. Якщо спитати людей, то найчастішими відповідями буде “щоб відпочити”. Але у чому полягає цей відпочинок – було не дуже зрозуміло.

Новітні відомості вказують на метаболічне значення сну. В цей час відбувається очистка мозкової тканини від накопичених за час інтенсивної роботи продуктів обміну.

У той же час, є відомості про важливу роль сну у консолідації пам’яті, простіше – у запам’ятовуванні інформації. Усі ж чули про “покласти підручник на ніч під подушку”? Так воно, звісно, не працює. Але виявляється, на формування залежної від сну пам’яті впливає рівень голоду.

Учені досліджували мух. Експеримент був побудований на концепції умовних рефлексів. В якості безумовного стимулу мухам пропонувався папір, просочений розчином цукру. А в якості умовного – два різні запахи. Один був пов’язаний із солодким, а інший ні. Саме це вони і повинні були вивчити. Повторне тестування проводили через добу або більше.

У стандартному експерименті після навчання, пов’язаного з їжею, тварини повинні утримуватися в голоді, інакше буде неможливо провести тестування пам’яті. Адже сита тварина не буде шукати їжу та демонструвати відповідну поведінку.

Тут комах розділили на дві групи: одним після навчання дозволяли їсти звичайну мушину їжу, інші ж голодували. При цьому протягом 6 годин після навчання комах обох груп позбавляли можливості спати. У ситих мух при цьому спостерігалося суттєве порушення формування пам’яті, чого не спостерігалося в голодних. Цікаво, що якщо позбавлення сну починалося через 6 годин після навчання, ефекту на запам’ятовування вже не спостерігалося. Отже, сон є важливим лише у певному часовому проміжку.

Таким чином, формування пам’яті, пов’язаної з їжею, в голодних мух відбувається завжди. А от якщо їх потім нагодувати, для формування пам’яті обов’язково потрібно поспати. Більше того, детальне вивчення механізмів показало, що в ситих та голодних комах в цьому залучені різні нейронні групи їхнього маленького мозку.

Автори припускають, що “ситий” механізм допомагає мухам вчитися за звичайних умов, коли проблем із їжею немає. Цікаво, що нейрони, залучені до сонозалежної пам’яті також провокують сонливість, а отже сприяють запам’ятовуванню. Натомість, “голодний” механізм працює тоді, коли ресурсів у середовищі мало, і вчитися потрібно одразу.

А ви краще навчаєтеся, коли голодні чи ситі?

Джерело: Chouhan NS, Griffith LC, Haynes P, Sehgal A. Availability of food determines the need for sleep in memory consolidation. Nature. 2021 Jan;589(7843):582-585. doi: 10.1038/s41586-020-2997-y