Ученые из университета Аляски в Фэрбенксе проанализировали, как ведут себя медведи во время зимней спячки.
Исследователи с помощью телеметрических устройств фиксировали мозговые волны, движения глаз и мышечную активность шести черных медведей, которые содержатся в неволе. Было получено по три 24-часовых аудиозаписи, сделанных в разные периоды.
Три эксперта по сну независимо друг от друга оценили каждый 10-секундный фрагмент записей. Они выяснили, что медведи в стадии спячки проводят 42,9% дня в фазе медленного сна, 22% — в фазе быстрого сна, и 34,6% — бодрствуют. Во время этого медведи лежат калачиком и почти не двигаются. Их метаболизм снижен на 75%, однако активность мозга сохраняется.
Аналогичные замеры были проведены летом. Они показали, что в этот период 21,9% времени уходит на фазу медленного сна, 9,7% — на фазу быстрого сна, остальные же 68% животные бодрствовали. Таким образом, общая продолжительность зимнего сна более чем в 2 раза превышала летний показатель. Наибольший рост наблюдался в фазе быстрого сна, которая зимой была в 2,26 раза дольше.
Кроме того, исследователи в течение пяти лет проводили полисомнографические исследования, анализируя мозговую активность 16 медведей. Вручную невозможно проанализировать такое количество информации, поэтому ученые обратились за помощью к ИИ.
Результаты анализа, сделанного двумя системами, почти сравнялись с данными, полученными людьми, несмотря на то, что температура тела животных постоянно колебалась. Летом данные были более неточными из-за того, что животные двигались. Результаты представлены в журнале PLOS One.
Возможность автоматически оценивать состояние животных во время спячки имеет большое значение для понимания того, можно ли использовать преднамеренное замедление метаболизма в медицинских целях или для длительных космических полетов. Полученные результаты показывают, что сон — не побочный эффект спячки, а важная составляющая, которая помогает сохранить температуру, необходимую для функционирования мозга.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что спячка медведей подсказала способ борьбы с атрофией мышц.