Skip to main content

A model to study how social interaction modulates sleep in the fruit fly Drosophila melanogaster

Article Category

Article available in the folowing languages:

Czy bezsenne noce naprawdę są groźne dla zdrowia?

Uczucie rozbicia po późnym pójściu spać jest czymś naturalnym, jednak naukowcy ustalili, że w przypadku męskich osobników muszek wiele zależy od tego, czy ich towarzystwem była samica, czy konkurent płci męskiej.

Badania podstawowe
Zdrowie

Sen jest wspólnym mianownikiem dla całego królestwa zwierząt. Większość gatunków poświęca na sen znaczącą część swojego dnia, pomimo ryzyka ataku drapieżców oraz faktu, że nie oddają się wtedy bardziej produktywnym zajęciom, takim jak odżywianie i rozmnażanie. Powszechnie uważa się, że sen kontrolowany jest przez dwa procesy: rytm dobowy i składową homeostatyczną, kiedy to organizm utrzymuje jednolite warunki wewnętrzne pomimo zewnętrznych fluktuacji. W ramach finansowanego przez UE projektu SEX_FIGHT_SLEEP, który przeprowadzono na uczelni Imperial College London, sprawdzano od dawna przyjęte założenia dotyczące funkcji i regulacji snu. „Chcieliśmy w szczególności zbadać dwa aspekty snu w bardziej policzalny i ewolucyjnie uzasadniony sposób, wykorzystując do tego celu muszki owocowe Drosophila melanogaster jako model zwierzęcy”, wyjaśnia koordynator projektu, Giorgio F. Gilestro. Inwencja naukowców pozwala odkryć możliwości, o jakich im się nie śniło „Zaprojektowaliśmy doświadczenia, które na skutek manipulacji interakcjami społecznymi zaburzały regulację snu”, opisują Esteban Beckwith, stypendysta programu „Maria Skłodowska-Curie”, oraz Quentin Geissmann, który był w tamtym okresie doktorantem w laboratorium projektu. Drugi aspekt projektu dotyczył funkcji snu, dlatego naukowcy sprawdzali, czy odgrywa on istotną rolę dla organizmu, podobnie jak pożywienie. Drugą część badań zespół opisuje jako „stawianie bardzo śmiałej i wyzywającej hipotezy”. Twierdzenie, że sen nie jest niezbędny i nie odgrywa istotnej roli, rzeczywiście jest odejściem od powszechnie przyjętych przekonań dotyczących niedoboru snu. Badacze jako pierwsi na świecie wykazali, że istnieją zwierzęta, które nie śpią, a chroniczny niedobór snu u muszek Drosophila nie jest śmiertelny. Badania projektu SEX_FIGHT_SLEEP pozwoliły ustalić, że niedobór snu wynikający z narzuconych interakcji między osobnikami męskimi prowadzi do tzw. „odsypiania”, czyli potrzeby odpoczynku i nadrobienia nieprzespanych godzin. Jednakże muszki, które nie spały całą noc ze względu na pobudzenie seksualne, nie wchodzą w stan odsypiania i wydaje się, że nie potrzebują nadrabiać utraconych godzin. „Wyniki te sugerują, że niedobór snu to nie tylko manipulacja ilościowa, ale także jakościowa – ważne jest nie tylko to, jak długo pozostajemy obudzeni, ale także w jakich warunkach i z jakiego powodu”, stwierdza Beckwith. Spory szum medialny wokół rojów much Prace przeprowadzone w ramach projektu na tysiącach muszek spotkały się z dużym zainteresowaniem i zostały opublikowane w mediach w postaci artykułu w serwisie eLIFE, w dzienniku „The New York Times”, w serwisie Public Broadcasting Service oraz przez BBC. Ponadto Imperial College London przygotował notkę prasową oraz film. „Chcieliśmy doprowadzić do niedoboru snu w sposób w pełni zautomatyzowany”, mówi Gilestro. Konstrukcja technicznej infrastruktury na potrzeby badań była projektem samym w sobie. „Niektóre problemy pojawiły się zupełnie nieoczekiwanie, np. wpływ pogody na sprzęt, którego używaliśmy na potrzeby analiz”, wspomina Gilestro. „Co więcej, praca w sezonie letnim była trudniejsza, ponieważ nasze inkubatory nie radziły sobie z ilością ciepła wytwarzaną przez sprzęt, którego używaliśmy (około 100 komputerów raspberry pi)”, opisuje Gilestro. Obecnie zainteresowanie zespołu koncentruje się na kwestii odsypiania. Beckwith tak podsumowuje wizję przyszłych badań: „W szczególności jestem zainteresowany zrozumieniem, czy organizm naprawdę potrzebuje odespać, aby zregenerować coś, co zostało utracone wraz z brakiem snu, czy też konsekwencje w postaci odsypiania są po prostu sposobem organizmu na odbudowanie zasobów energii potrzebnych do działania”.

Słowa kluczowe

SEX_FIGHT_SLEEP, sen, niedobór snu, odsypianie, muszki, Drosophila melanogaster, interakcje społeczne

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania