У дослідженні, яке могло б допомогти зрозуміти еволюційне походження сну у тварин, міжнародна група дослідників показала, що крихітні водяні гідри, що мешкають у воді, не лише мають ознаки стану, подібного на сон, але й незважаючи на відсутність центральної нервової системи, також реагують на молекули, пов’язані зі сном у більш розвинених тварин.

"Зараз ми маємо вагомі докази того, що тварини, напевно, мали потребу заснути ще до того, як розвинули мозок", — говорить Тайчі К. Іто, доцент факультету мистецтв і наук університету Кюсю (Kyushu) в Японії та керівник дослідження, про яке повідомляється в Science Advances.

Хоча подібний до сну стан також виявили у медуз, нове дослідження дослідників з Університету Кюсю в Японії та Ульсанського національного інституту науки і техніки в Кореї виявило, що кілька хімічних речовин, які викликають сонливість і сон навіть у людей, є подібними, як має вид  Hydra vulgaris. 

"Беручи до уваги наші висновки та попередні дані щодо медуз, ми можемо сказати, що еволюція сну не залежить від еволюції мозку"— стверджує Іто.

"Залишається багато питань щодо того, як у тварин з’явився сон, але гідри є простою істотою для подальшого вивчення детальних механізмів, що виробляють сон у тварин без мозку, щоб допомогти, можливо, колись дати відповіді на ці питання".

Довжиною всього декілька сантиметрів гідри мають дифузну мережу нервів, але їм не вистачає централізації, асоційованої з мозком.

Хоча сон часто контролюється на основі вимірювання мозкових хвиль, це є неможливим для крихітних тварин без мозку.

Як альтернативу, дослідники використовували відеосистему для відстеження руху, щоб визначити, коли гідри перебувають у стані сну, що характеризується зменшеним рухом, який може бути порушений спалахом світла.

Замість того, щоб повторюватись кожні 24 години, як циркадний ритм, дослідники виявили, що гідри демонструють чотиригодинний цикл активних станів, подібних до сну.

Що ще важливіше, дослідники виявили багато подібностей, пов’язаних з регуляцією сну на молекулярному та генетичному рівні, незалежно від наявності мозку.

Крім того, дослідники могли використовувати вібрації та перепади температур, щоб порушити сон гідр і викликати ознаки недосипу, що призвело до того, що гідри спали довше протягом наступного дня і навіть було пригнічено їхню проліферацію клітин.

Досліджуючи більш пильно, дослідники виявили, що депривація сну призвела до змін у експресії 212 генів, у тому числі пов'язаного з PRKG — білком, який бере участь у регуляції сну у широкого кола тварин, включаючи мишей, плодових мушок та нематод.

Порушення генів плодових мух, схоже, мають спільне еволюційне походження зі пов’язаними зі сном у гідр, і подальше дослідження таких генів може допомогти виявити невідомі в даний час гени, пов’язані зі сном, у тварин з мозком. 

"У сукупності ці експерименти дають вагомі докази того, що тварини набули механізмів, пов'язаних зі сном, до еволюційного розвитку центральної нервової системи і що багато з цих механізмів були збережені в міру еволюції мозку"— говорить Іто.