ГРУППА ПОВЕДЕНИЯ МОРСКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

Руководитель - канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник Л.М. Мухаметов

тел. 958-12-60

---

Утришская морская станция

---

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ

Руководитель группы
Л.М. Мухаметов


Действие пептидов на сон кроликов. По оси абсцисс – время от момента введения, в часах. По оси ординат – доля медленного (МС) и парадоксального сна (ПС) в записи (100%=60 мин).
Две структурно одинаковые, но различные по хиральности молекулы аналога «пептида дельта-сна», из которых одна (вверху) вызывает значительное увеличение доли МС, а вторая (внизу) не оказывает никакого эффекта.

Группа организована в 1989 г. для изучения организации цикла бодрствование–сон у различных представителей морских млекопитающих: дельфинов, настоящих и ушастых тюленей и др.

Морские млекопитающие должны периодически всплывать на поверхность для дыхания, поэтому у них выработались сложные адаптации, чтобы спать и не захлебнуться. Морской котик, когда спит в воде, лежит на боку, выставив ноздри на воздух и подгребая одной ластой. При этом управляющее полушарие мозга (противоположное двигающейся ласте) бодрствует, а полушарие со стороны ласты – спит. Через некоторое время котик меняет позу и, соответственно, спящее полушарие. Периоды быстрого (парадоксального) сна в воде сильно редуцированы. Если котик находится на суше, то он спит, как обычный зверь, – обоими полушариями сразу, и у него много парадоксального сна.

Одновременная запись электрической активности полушарий (ЭЭГ) у котика. Когда котик лежит на левом боку (А), спит левое полушарие (большие медленные волны на ЭЭГ), когда на правом (Б) – правое

Это направление в биоритмологии и сомнологии (науке о сне) началось с открытия в начале 1970-х гг. группой сотрудников ИПЭЭ (Л.М. Мухаметов, А.Я. Супин, В.М. Ковальзон, И.Г. Полякова, А.И. Олексенко) на Утришской морской станции феномена однополушарного медленного сна у дельфинов. В ходе непрерывной длительной регистрации биоэлектрической активности коры больших полушарий головного мозга (электроэнцефалограмма, ЭЭГ) у черноморских дельфинов афалин было обнаружено, что при засыпании характерные признаки дремоты и обычного (медленного) сна – медленные волны и веретёна в ЭЭГ – могут вначале появляться, как и у наземных млекопитающих, в обоих полушариях одновременно; однако по мере углубления сна в ЭЭГ возникает резкая асимметрия: одно полушарие как бы электрографически «просыпается», а другое погружается в сон. После того, как несколько периодов сна пройдут в одном полушарии, они взаимно «меняются», и «отсыпаться» начинает другое полушарие. Асимметрия возникает не только в электрической активности, но и в колебаниях температуры мозга: флуктуации, характерные для медленного сна, появляются только в спящем полушарии. Никаких поведенческих особенностей во время чередующегося однополушарного сна не наблюдается: дельфины могут быть неподвижны, а могут продолжать плавать в бассейне по кругу. В дальнейшем было показано, что асимметричный (однополушарный) сон характерен для самых разных видов дельфинов – черноморской азовки, северной белухи, амазонской инии, а также для ушастых тюленей – котиков и сивучей – при сне в воде (Л.М. Мухаметов и О.И. Лямин). Предполагается, что такой характер сна связан с необходимостью постоянного мониторинга окружающей среды и поддержания сложнокоординированных дыхательных движений у дельфинов и ушастых тюленей во время сна в воде. В отличие от обыкновенных и ушастых тюленей, у дельфинов не обнаружено явно выраженных периодов парадоксального (быстрого) сна, свойственных всем другим млекопитающим и птицам. Для сравнения аналогичные исследования проводятся также на диких видах наземных млекопитающих – хищниках, копытных, грызунах и пр.

Кроме этого, в группе проводятся экспериментальные исследования гуморальных регуляторов сна, в том числе нейропептидов. В этих исследованиях впервые было обнаружено «снотворное» действие некоторых регуляторных пептидов – структурных аналогов «пептида дельта-сна» и дерморфина, их комбинаций с другими пептидами и пр.