СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ СОСТОЯНИЕМ ГЛАЗ И ОДНОПОЛУШАРНЫМ МЕДЛЕННОВОЛНОВЫМ СНОМ У БЕЛУХИ

Электрофизиологические исследования показали, что однополушарный медленноволновый сон (МС) является основной формой сна у китообразных. В свою очередь, визуальные наблюдения свидетельствуют, что дельфины редко закрывают одновременно оба глаза. Эти данные послужили основанием для гипотезы, что дельфины сканируют во время сна состояние окружающей среды, а именно, открытый глаз и бодрствующее контралатеральное полушарие выполняют «сторожевые функции». Данное исследование было предпринято с целью установить соотношение между состоянием глаз и стадиями сна и бодрствования у китообразных. Для этого мы регистрировали ЭЭГ и одновременно документировали состояние обоих глаз у белухи (Delphinapterus leucas; вес 535 кг, длина 3,2 м) на протяжении 4 дней. В течение этого периода времени белуха провела в МС 43% времени суток. 68% времени всего МС приходилось на однополушарный сон (десинхронизация ЭЭГ в одном полушарии и поверхностная или глубокая медленноволновая ЭЭГ синхронизация в другом полушарии). Примерно 15% МС приходилось на билатеральный МС с хорошо выраженной межполушарной асимметрией ЭЭГ (разные стадии синхронизации ЭЭГ в двух полушариях). Хотя 17% МС были простадированы как билатерально симметричный поверхностный МС, но в большинстве таких случаев асимметрия в ЭЭГ двух полушарий также была хорошо заметна. Как и следовало ожидать, одновременное открывание двух глаз чаще всего сочеталось с бодрствованием (80% времени, в течение которого оба глаза были открыты одновременно). Эпизоды одновременного закрывания глаз были редкими (меньше 2% от времени суток). Они чаще всего сочетались с бодрствованием (49% времени, во время которого оба глаза были плотно закрыты) или поверхностным билатеральным или асимметричным МС (48%), и редко – с глубоким асимметричным МС (3%). Закрывание одного глаза, как правило, свидетельствовало о развитии МС (91% времени, в течение которого был закрыт только один глаз), но не позволяло дифференцировать МС как однополушарный или билатеральный. Мы также обнаружили, что глаз, контралатеральный к более глубоко спящему полушарию, был чаще всего плотно закрыт (правый глаз – 52% времени МС в левом полушарии, левый глаз – 40% времени МС в правом полушарии) или полуприкрыт (соответственно, 31 и 46%), тогда как ипсилатеральный глаз был преимущественно открыт (89 и 80%). Несмотря на очевидную связь между состоянием глаз и ЭЭГ во время продолжительных эпизодов МС, кратковременное открывание одного или обоих глаз (длившееся менее минуты) не всегда оказывало заметное влияние на ЭЭГ. Это дает основание предполагать, что однополушарный сон – это состояние, которое позволяет китообразным спать с одним открытым глазом, нежели что однополушарный сон развивается в результате асимметричного афферентного притока в зрительной системе и преимущественной активации только одного полушария мозга. Наши данные подтверждают также предположение, что сон с одним открытым глазом связан у китообразных с выполнением «сторожевых функций», которые осуществляются бодрствующим (или неглубоко спящим) полушарием.