Dlaczego upał wywołuje senność? A Wy już po kawie?

Naukowcy z Uniwersytetu Northwestern odkryli w mózgu muszki owocowej mechanizm neurologiczny, który w czasie upałów wywołuje senność. Wyniki badań sugerują, że podobny system może działać również u ludzi, a sjesta może mieć biologiczne, a nie tylko kulturowe uzasadnienie.

Upał i senność – nie tylko ludzka przypadłość

Gdy temperatura powietrza rośnie, wielu z nas odczuwa zmęczenie, ospałość i trudności z koncentracją. Dotychczas zjawisko to tłumaczono głównie czynnikami fizjologicznymi związanymi z termoregulacją organizmu. Najnowsze badania opublikowane w czasopiśmie naukowym Current Biology wskazują jednak na coś więcej – konkretny mechanizm neurologiczny odpowiedzialny za senność wywołaną wysoką temperaturą.

Muszka owocowa jako model badawczy

Naukowcy z Uniwersytetu Northwestern przeprowadzili badania na muszce owocowej (Drosophila melanogaster). To niewielki owad, mierzący zaledwie 2 mm, od dawna wykorzystywany w badaniach naukowych ze względu na łatwość hodowli i liczne podobieństwa biologiczne do innych organizmów. Istotne jest również to, że optymalna temperatura otoczenia dla muszki owocowej wynosi około 25 stopni Celsjusza – wartość zbliżona do tej uznawanej za optymalną dla człowieka.

Główny autor badań, neurobiolog Marco Gallio z Weinberg College of Arts and Sciences, podkreśla, że dotychczas bardzo słabo poznane były obwody mózgu regulujące zależność między temperaturą zewnętrzną a potrzebą snu u zwierząt.

Biologiczny mechanizm senności podczas upałów

Badacze odkryli, że w mózgu muszki owocowej istnieje wyspecjalizowana sieć połączeń neuronalnych, która aktywuje się w czasie wysokich temperatur. Sieć ta jest częścią większego układu regulującego sen i skłania owada do drzemki w najcieplejszych godzinach dnia. Dwa lata wcześniej ten sam zespół zidentyfikował analogiczny, odrębny mechanizm reagujący na niską temperaturę, chroniący muszkę przed wychłodzeniem.

Czy sjesta ma biologiczne podłoże?

Odkrycie rodzi pytanie o to, czy podobna sieć neuronalna istnieje również w ludzkim mózgu. Gallio nie wyklucza takiej możliwości. Zwraca uwagę, że w przypadku muszek owocowych nie można mówić o jakimkolwiek wpływie kulturowym na zachowanie – a mimo to reagują one na upał sennością w sposób uwarunkowany biologicznie. Zdaniem badacza może to sugerować istnienie wspólnego mechanizmu, który dotychczas nie został zidentyfikowany u ludzi. Jeśli tak jest, sjesta – kilkugodzinna przerwa w środku gorącego dnia, praktykowana w wielu krajach – mogłaby mieć uzasadnienie nie kulturowe, lecz ewolucyjne.

Konektom muszki owocowej – dekada badań

Badanie jest częścią dziesięcioletniej inicjatywy naukowej zmierzającej do opracowania kompletnego konektomu mózgu muszki owocowej, czyli pełnej mapy połączeń między 100 tysiącami neuronów tworzących jej mózg. Naukowcy podkreślają, że samo poznanie struktury połączeń nie wyjaśnia jeszcze, w jaki sposób informacja – na przykład o temperaturze otoczenia – przemieszcza się przez tę sieć. Badania takie jak opisane powyżej pomagają odpowiedzieć właśnie na to pytanie. Dla porównania, jedynym organizmem, którego konektom poznano dotychczas w całości, jest nicień Caenorhabditis elegans, posiadający jedynie 302 neurony.