Šta nam otkriva san bradatog zmaja?

Naime, istraživanje, koje je nedavno objavljeno u naučnom časopisu Nejčer, pokazalo je da se složeni oblik sna u evoluciji kičmenjaka javlja ranije nego što su naučnici dosad mislili. Do ovog otkrića, istraživači su došli prateći neuralne signale povezane sa spavanjem u posebnoj regiji mozga ovog guštera, i dovodeći kasnije tu regiju u vezu sa misterioznim moždanim delom kod sisara.

Međutim, ovo istraživanje naslanja se na prethodno, koje je takođe predvodio Žil Loran, neuronaučnik sa Maks Plankovog Instituta za istraživanje mozga.

Njegov naučni tim je 2016. godine otkrio da i gmizavci, poput sisara i ptica, imaju dve vrste sna. Još od 50-ih godina 20. veka utvrđeno je postojanje stanja brzog kretanja očiju prilikom spavanja ili REM faze sna (engl. rapid eye movement), tokom koje se oči nasumično i ubrzano kreću, a električna aktivnost se prostire kroz mozak. Za vreme ove faze ljudi sanjaju živopisne snove.

Međutim, između ovih REM epizoda javlja se „sporotalasni san“, faza kada moždana aktivnost opada i električna aktivnost se usklađuje s njom. Ovo manje napeto stanje mozga, kako ukazuju neke studije, može biti od pomoći pri formiranju i očuvanju sećanja.

Kroz oba stanja sna prolaze i bradati zmajevi, utvrdili su Loran i njegove kolege, i ona se smenjuju na svakih 40 sekundi.

Međutim, još jedna od nepoznanica bila je koji deo mozga je odgovoran za sporotalasni oblik spavanja kod sisara, ptica, pa i gmizavaca.

Loranov tim koristio je elektrode kako bi pratio električnu aktivnost povezanu sa sporim talasima u delovima seciranih mozgova bradatih zmajeva, budući da električna aktivnost često opstaje i nakon smrti.

Posebnu pažnju usmerili su na mali deo hipopalijala – moždane regije smeštene prema frontalnom delu mozga gmizavaca, čija je uloga dugo bila nepoznata.

Sve do nedavno.

A onda je Marija Tošes, Loranova saradnica i koautorka ove studije, došla do neočekivanog otkrića, proučavajući aktivnost gena u ćelijama iz različitih delova mozga ovog guštera i upoređujući je sa aktivnošću neurona u mišjem mozgu.

Ispostavilo se da grupa gena, koji su aktivni u gmizavčevoj moždanoj regiji odgovornoj za stvaranje sporih talasa, veoma podseća na ono što se dešava u mišjem klaustrumu – nepravilnoj formaciji nervnih ćelija smeštenih duboko u mozgu, sa vezama koje prožimaju čitav njegov prednji deo.

Iz ove sličnosti, naučnici su zaključili da su i gmizavci, takođe, imali klaustrum.

Ovo otkriće bilo je pravo iznenađenje, budući da je većina istraživača smatrala klaustrum misterijom.

Neki su nagađali da je on izvor svesti, mada je bilo i onih koji su pretpostavljali da bi mogao imati neke veze sa snom.

Međutim, niko nije ni pomišljao da bi ova neuralna formacija mogla postojati i kod gmizavaca.

Istražujući dalje veze klaustruma sa ostalim delovima mozga bradatog zmaja, Loranov tim je utvrdio da je, poput sisarskog klaustruma, i ovaj povezan sa mnogim moždanim regijama, uključujući tu i oblast odgovornu za spavanje.

Kada bi istraživači oštetili klaustrum, zmaj bi i dalje spavao, ali ne bi došlo do stvaranja sporih talasa.

Takođe, Loranov tim smatrao da kod gmizavaca klaustrum nije odgovoran za početak ili prestanak sna, već je njegova uloga da odgovori na signale koji dolaze iz komandnog centra za spavanje, smeštenog dublje u mozgu.

Tek onda, ova formacija stvara spore talase i šalje ih prema drugim delovima mozga.

Pored bradatog zmaja, ova grupa naučnika pronašla je klaustrum i kod dalekog srodnika ovog gmizavca – crvenouhe kornjače, što znači da se ova moždana regija pojavljuje pre evolucije gmizavaca. „Zaista“, kako ističe Loran, „naša studija ukazuje da klaustrum i uloga koju on ima u spavanju datiraju još od zajedničkog pretka ptica, drugih gmizavaca i sisara, pre nekih 320 miliona godina“.

U saradnji sa Centrom za promociju nauke, „Danas“ predstavlja izabrane priče sa naučnopopularnog portala elementarium.cpn.rs