Исследователи выяснили, как чередуются циклы сна и бодрствования у птенца, который еще не вылупился. Они определили, что бόльшую часть времени птенцы в яйце спят, почти не реагируя на раздражители, если не считать материнского сигнала тревоги.
Можно предположить, что птенец в яйце спит, подобно взрослой птице. Однако активный мозг потребляет много кислорода, и невылупившийся птенец, живи он по "взрослому" режиму, скоро столкнулся бы с недостатком кислорода. А это значит, что он должен большую часть времени спать.
Как выяснили исследователи из Университета Макгилла (Канада), такое сонное состояние необходимо птенцу для того, чтобы сэкономить кислород, который бодрствующий мозг израсходовал бы слишком быстро.
Исследовать птенца в яйце гораздо сложнее, чем, например, зародыша крысы. У млекопитающих между эмбрионом и материнским организмом существует прочнейшая связь, и за состоянием детеныша в утробе можно следить через его мать. Ученые вышли из положения, вколов развивающемуся цыпленку углеводы, меченные радиоактивными метками: когда мозг начинал работать, он поглощал сахара, радиоактивные метки освобождались, и по динамике распада углеводов можно было следить за активностью мозга.
Так удалось установить, что 80% времени внутри яйца птенец действительно спит. Однако уже на этом этапе у него есть сформировавшийся цикл сна и бодрствования, на что указывали регулярные повышения и снижения активности мозга, расщепляющего углеводы.
В статье в журнале Current Biology авторы пишут, что случайный шум, даже очень громкий, не может разбудить птенца. Зато он просыпается от тревожного возгласа курицы, которым она оповещает об опасности. Во время сна птенец активно шевелится, то есть до рождения для контроля над мышцами достаточно даже небольшой, "сонной" активности мозга.
Хотя исследование выполнено на птицах, ученые полагают, что суточные ритмы у эмбрионов разных групп животных имеют много общего. В дальнейшем авторы работы хотят выяснить, не вызовет ли нарушение сна у птенцов каких-то аномалий в дальнейшем развитии организма.