Перевела Дарья Змеева
Спят ли змеи? Снятся ли им сны? Эти вопросы кажутся банальными, особенно исходя из того, что почти у каждого изученного вида млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий, рыб и беспозвоночных обнаружена фаза покоя. Но у змей, сон очень сложен для изучения, отчасти потому, что они не закрывают глаза. Следовательно, существует поразительно мало исследований сна у змей. По запросу «змея+сон» Google Scholar выдает статьи о жертвах укусов ядовитых змей, лунатиков, которым снятся змеи и статьи Стэнфордского геофизика Нормана Х. Слипа, посвященные геологии р. Снейк в Айдахо. Но, не смотря на недостаток исследований, обещаю, что пост не вгонит вас в сон...
Человеческие "мозговые волны" на ЭЭГ
Сон — это поведение, которое включает в себя, неподвижную позу, пониженную ответную реакцию на раздражители, таких как шум и свет, и быструю обратимость (способность быстро «проснуться», в отличие от спячки или коматозного состояния). Физиологическим критерием, который наиболее часто используется для определения сна, является замедление «мозговых волн» на ЭЭГ. ЭЭГ (электроэнцефалограмма) измеряет электрическую активность в вашем мозге, которая вызвана клетками мозга, разговаривающими друг с другом. Мозговая активность, которая происходит даже во время сна, выглядит как волнистые линии на записи ЭЭГ, отсюда и мозговые «волны». Когда млекопитающие или птицы спят, они демонстрируют две сменяющих друг друга модели активности ЭЭГ: 1) медленноволновой сон (МВС, также называемый синхронный, тихий или глубокий сон), характеризуется высокой амплитудой (75-400 мкВ), низкой частотой (0,5-4Гц) ЭЭГ-волн; 2) «парадоксальный сон (ПС, также называемый десинхронный, активный или быстрый сон), характеризующийся низким напряжением (5-10 мкВ), высокой частотой (13-30 Гц) ЭЭГ-волны, которые физиологически больше похожи на бодрствующих животных (отсюда и название «парадоксальный»). У человека и кошек парадоксальный сон связан с быстрым движением глаз (БДГ, измеряется электроокулографией, или ЭОГ), полным мышечным расслаблением (измеряемым электромиографией, или ЭМГ), мышечными подергиваниями, прерывистым дыханием/сердцебиением и у человека, сновидениями.
Ящерица носит оборудование ЭЭГ, во время бодрствования и сна. Из Flanigan 1973
Не смотря на то, что модели сна крайне вариативны во всем животном царстве, большинство исследуемых млекопитающих и птиц испытывают как МВС, так и ПС, или вариации на эту тему. У некоторых базальных млекопитающих и птиц (ехидны, утконосы, страусы) движение глаз и расслабление мышечного тонуса связаны и с тихим, и с активным сном. Период отдыха или покоя связан с изменениями ЭЭГ, сходными с таковыми, наблюдаемыми во сне у млекопитающих, чётко присутствуют у черепах и крокодилов, но данные ЭЭГ показывают, что эти животные не проявляют быстрый сон. Некоторые эксперименты обнаружили быстроподобный сон у ящериц, в то время, как другие его не имеют. В экспериментах, где ящерицы, черепахи и крокодилы подвергались продолжительному возбуждению в течение 24-28 часов, было показано, что после этого они провели больше времени во сне и их мозг производил больше высокоразрядных зубцов. Черепахам давали препарат атропин, получаемый из корня мандрагоры и используемого для источника глубокого сна у людей, начиная с 4 века до н.э. и зубцы ЭЭГ свидетельствуют об аналогичных признаках быстрого сна у рептилий, как у млекопитающих. Интерпретация данных ЭЭГ осложняется еще тем, что МВС волны различаются у млекопитающих и рептилий, возможно потому, что мозг у тех, и других, отличается по структуре, особенно в отношении неокортекса, источника этих волн у млекопитающих. Более того, некоторые рептилии иногда проявляют сонноподобную активность, когда они бодрствуют, возможно эктотермы по существу засыпают, когда им холодно.
Единичное исследование змеи было проведено французскими исследователями сравнительного сна J. Peyrethon и D. Dusan-Peyrethon, которые также изучали сон у рыб, кайманов, кошек и мышей в 1960 году в лаборатории экспериментальной медицины в Лионе. Они использовали ЭЭГ для отслеживания мозговых волн у 4-ех футового африканского горного питона (Python sebae) в течение 2 дней. Они сообщили, что сонноподобные волны производились в течение 16 часов в сутки, увеличиваясь до 20 часов после кормления, и что этим мозговым волнам соответствуют медленное дыхание и скорость сердцебиения, некоторое мышечное расслабление и, возможно, пониженный порог поведенческих реакций. Они не увидели ни одного доказательства наличия активного сна на ЭЭГ. На сколько я могу судить, это единственное исследование когда-либо проводившееся на сон у змей.
Бодрствующий (сверху), спящий (снизу) питон на ЭЭГ и ЭМГ волны. Из Peyrethon & Dusan-Peyrethon 1969
Змеи имеют циркодианный ритм и многие из них активны только в определенное время суток. Полоза (Coluber), свиноносые змеи (Heterodon), заплатоносые ужи (Salvadora) и американские лесные ужи (Chironius) строго дневные, в свою очередь, удачно названные ночные змеи (Hypsiglena), бунгаровидные гоплоцефалы (Hoplocephalus) и крайты (Bungarus), строго ночные. Но многие змеи не очень хорошо подходят под эти категории. Хорошим примером являются крысиные полоза (Pantherophis) и многие гадюки, где многие змеи могут быть активны в любое время дня и ночи, в зависимости от времени года, так что трудно предсказать когда и как долго ожидать от них сна. Вы часто застаете змей за проявлением сонно-подобного поведения, сидящих на одном месте часами, днями или даже неделями, например шумящая гадюка (Bitis arietans), см. видео.
http://www.youtube.com/watch?v=DNHx5GI1KQE
Но вещь в том, что, змеи в поиске корма. Гадюки могут сидеть неподвижно в течение многих дней, так долго, что если бы млекопитающее проявляло подобное поведение, мы могли бы подумать, что оно больное или мертвое! Но в действительности, как много змей разыскивают добычу, гипер-привод в состоянии готовности в их непосредственном окружении, готовность к внезапному нападению со скрытой позиции, атака и впрыскивание яда в маленьких животных, которые находятся слишком близко. Спят ли они в ожидании или они вовремя просыпаются? Радиотелеметрические исследования бушмейстеров (Lachesis muta) в дикой природе предполагают, что они могут иметь строгие циклы концентрации внимания, «невероятно бдительны в течение ночи и почти как под наркотиками днем» с относительно резкими переходами в каждую сторону. С другой стороны, многие морские млекопитающие и мигрирующие птицы по-видимому не спят в течение долгих периодов времени, не испытывая каких-либо последствий для здоровья. Когда эти животные входят в состояние постоянной активности, они закрывают один глаз и спят одной половиной мозга в данный момент времени. Другие животные, включая, возможно, некоторых ящериц, спят одним полушарием мозга, во время наличия постоянной угрозы от хищника. Могут ли змеи, которые используют стратегию добывания корма «сиди и жди» делать что-либо похожее?
Я фотографировал сонорского лирообразного ужа (Trimorphodon lambda) в течение дня, но обнаружил его ночью. Его тонкие щелевидные зрачки увеличиваются для ночного виденья, что делает удаленные объекты контрастными, путем увеличения глубины резкости, как будто использует маленький диаметр объектива в камере. Если лирообразные ужи спят, то, вероятно, в течение дня
Как исследователю сказать, что змея спит? Змеи никогда не закрывают глаза. Или, более точно, их веки всегда закрыты, но они покрыты прозрачной чешуей. И в дикой природе, и в неволе, наблюдения за змеями, кажущимися «бодрствующими» (допуская что они спали) редки: иногда подергивающиеся, неподвижные змеи с другими признаками ПС , в равной степени нормальны для змей (такие как прерывистое дыхание/сердцебиение) или анатомически невозможны (глубокий сон). Можно представить серию экспериментов, в которых экспериментатор использует ЭЭГ и скоростную инфракрасную видеографию для записи мозговых волн и поведенческих ответов змей на раздражители. Какие раздражители использовать — вопрос открытый, поскольку змеям не обязательно отвечать на яркий свет или громкий шум, даже, когда они бодрствуют. Т.к. змеи принадлежат преимущественно хемосенсорному миру, можно было бы будить, используя запахи. Человеческий опыт предполагает, что возникновение хемосенсорных сигналов врожденное, что очень удивительно, но это может или не может быть также верно для змей. Что можно сказать об инфракрасном восприятии некоторых змей? Может ли яркий инфракрасный свет разбудить их? Может ли змея видеть, когда спит? Как бы это было, даже если б было? Только дальнейшие исследования скажут наверняка.
http://www.youtube.com/watch?v=klKish4g048
Итак, вот, что мы знаем: змеи, вероятно, спят, возможно большую часть времени, но мы не знаем когда, как долго, как глубоко, или есть ли у них парадоксальный сон, включая сновидения. Модели сна, вероятно, весьма разнообразны у более чем 3500 видов, из которых только один был исследован. Многие змеи зевают, но это может быть интерпретировано либо как средство сбора химических сигналов или возвращение на места скелетно-мышечных элементов, в отличие от гипотетической функции зевоты у людей (возможно регулирование температуры мозга, повышение кровяного давления, кислорода в крови и/или частоты сердечных сокращений, в целях улучшения двигательной функции и концентрации внимания, или как социальный триггер). Сон как основной элемент человеческой биологии, но если вы спросите меня, предмет сна у змей более обширный вопрос различия и эволюции, и функция сна охватывающая всё животное царство, держит исследователей не спящими всю ночь.
Спасибо, за внимание!
Оригинал статьи можно прочитать здесь http://snakesarelong.blogspot.ru/2015/0 ... sleep.html
