Сон и различение похожих запахов: исследование на дрозофилах

Сон нужен мозгу не только для отдыха. Он помогает нам учиться и запоминать, но как именно это происходит, до конца неясно. Новое исследование на плодовых мушках дрозофилах показало, что сон важен для различения похожих стимулов — например, двух близких запахов.

Учёные лишали мушек сна и проверяли, как они справляются с двумя задачами: классическим обусловливанием (когда насекомое учится связывать запах с наградой или наказанием) и различением похожих запахов. Оказалось, что нехватка сна избирательно ухудшает именно различение, не влияя на простое обучение.

В мозге мушек есть структура, похожая на наш гиппокамп, — грибовидное тело. Там работают клетки Кеньона, которые кодируют запахи. В норме активна лишь небольшая их часть — это называется разреженным кодированием. После лишения сна таких активных клеток становилось больше, и их реакции на разные запахи сильнее перекрывались, поэтому мушки путали похожие ароматы.

Электрофизиологические записи показали, что при нехватке сна в тормозных нейронах APL усиливается так называемое следование гиперполяризации, опосредованное каналами SK (кальций-активируемыми калиевыми каналами малой проводимости). Это ослабляет торможение клеток Кеньона и нарушает разреженность их активности. Когда учёные точечно снижали работу SK-каналов в этих нейронах, разреженность восстанавливалась, и способность различать запахи возвращалась.

Таким образом, сон через SK-каналы в тормозных нейронах поддерживает чёткие и раздельные представления в мозге, что важно для когнитивных функций. Это исследование проведено на насекомых, поэтому напрямую переносить выводы на людей пока нельзя — нужны дальнейшие работы.