СОЧЕТАНИЕ СНА И МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ У МОРСКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Лямин О.И.
Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН
Калифорнийский университет, Лос-Анджелес, США
SLEEP AND MONITORING OF THE ENVIRONMENT IN MARINE MAMMALS
Lyamin O.I.
Severtsov Institute of Ecology and Evolution RAS, Moscow
Californian University, Los-Angeles, USA
Сон китообразных и ластоногих характеризуется рядом уникальных особенностей, а именно: 1) однополушарным медленноволновым сном; 2) способностью спать во время плавания; 3) видоизмененной парадоксальной фазой сна или даже ее полным отсутствием у дельфинов; 4) способностью спать с одним открытым глазом. В данном исследовании мы изучали соотношение между межполушарной асимметрией ЭЭГ и состоянием глаз, а также порогами пробуждения на звуковые стимулы у одной белухи, одного дельфина-афалины, одного южно-африканского и четырёх северных морских котиков.
Сон белухи и дельфина-афалины был представлен главным образом, однополушарным (соответственно, 68% и 79% от времени сна) или крайне асимметричным (15% и 9%) медленноволновым сном. Сон морских котиков на суше был преимущественно билатеральным (70-86% от времени медленноволнового сна) и реже асимметричным (10-13%) или однополушарным (3-21%). Было обнаружено, что у белухи и у дельфина глаз, контралатеральный более глубоко спящему полушарию, был преимущественно закрыт (48% и 58% от времени сна) или прикрыт частично (38 и 36%). Ипсилатеральный спящему полушарию глаз был большую часть времени открыт (85% времени сна у белухи) или прикрыт частично (68% времени сна у дельфина) и крайнее редко закрыт полностью (<6%).
У морских котиков многие эпизоды медленоволнового сна сопровождались мигательными движениями только одного глаза, в то время как другой глаз был плотно закрыт. Во время таких эпизодов амплитуда медленноволновой ЭЭГ в полушарии, контралатеральном приоткрывавшемуся глазу, была значительно ниже, чем в противоположном. Кроме того, порог пробуждения котика на звуковые стимулы был наименьшим во время сна с межполушарной асимметрией ЭЭГ и наибольшим - во время билатерального высокоамплитудного медленного и парадоксального сна.
Экспериментальные данные свидетельствуют, что морские млекопитающие (дельфины, морские котики и львы), сон которых сопровождается межполушарной асимметрией ЭЭГ, способны активно контролировать во время сна состояние окружающей среды. Следовательно, одна из главных функций однополушарного сна/ межполушарной асимметрии ЭЭГ, по-видимому, состоит в сочетание сна и мультисенсорного мониторинга (в первую очередь зрительного, слухового), которое необходимо для защиты от хищников и поддержания групповых отношений в стаде.
