Форма головы повлияла на сон плоскомордых собак

Укороченный череп у брахицефальных пород собак связан с ухудшением морфологии мозга, проблемами с дыханием и сном. Новое исследование венгерских ученых показало, что апноэ, свойственное плоскомордым псам вроде пекинесов и бульдогов, усиливает дневную сонливость у этих животных. Фаза быстрого сна у них длится дольше, чем глубокого, а в результатах ЭЭГ сна видны признаки потери белого вещества.

Эксперимент провели специалисты Будапештского университета совместно с коллегами из Института когнитивной нейронауки и психологии при Исследовательском центре естественных наук (Будапешт, Венгрия). К участию привлекли 92 домашние собаки с хозяевами: 38 животных были метисами, а остальные представляли 27 различных пород.
Собакам провели полисомнографическое ЭЭГ-исследование, а также определили цефалический индекс — процентное соотношение максимальной ширины черепа к его к длине. Для особей с высоким цефалическим индексом (более 60) характерны короткая морда и приплюснутый нос. Их и причисляют к брахицефалам.

Собаки вместе с хозяевами провели в лаборатории сна около трех часов. Поскольку в это время никаких событий не происходило, животные быстро засыпали. Ученые тем временем с помощью ЭЭГ и прикрепленных к голове собак электродов регистрировали биоэлектрическую активность их мозга.

В работе, которую опубликовал журнал Brain Structure and Function, исследователи хотели выяснить, отличается ли сон у плоскомордых собак по сравнению с другими породами. Известно, что первые испытывают кислородное голодание из-за проблем с дыханием, а значит, могут спать хуже. Оказалось, брахицефалы спали дольше в отведенные им в лаборатории три часа. По мнению ученых, за счет более продолжительного дневного сна они компенсируют недостаток ночного. Еще более интересной оказалась картина ЭЭГ их сна.

При исследовании когнитивных функций ученые уделяют особое внимание фазе быстрого сна (REM-фаза). Ее также называют парадоксальным сном, поскольку в этой фазе регистрируется высокочастотная активность мозга, схожая с бодрствованием, которая сопровождается мышечной атонией или полным расслаблением мышц. Из предыдущих работ известно, что амплитуда бета- и дельта-волн мозга (измеренная с помощью ЭЭГ) во время REM-сна у собак связана с успехами в обучении, а у людей — с интеллектом.

Полисомнограммы стадий сна: (А) собака с долихоцефалией (низкий цефалический индекс), (B) собака с брахицефалией (высокий цефалический индекс) / © Ivaylo Borislavov Iotchev et al.

В эксперименте венгерских специалистов у собак-брахицефалов количество бета-волн во время сна было меньше, а дельта-волн — больше по сравнению с длинномордыми породами. Кроме того, частота сонных веретен на их электроэнцефалограммах была выше. По словам одного из авторов исследования Ивайло Иотчева (Ivaylo Iotchev), такую картину ранее наблюдали у собак со снижением обучаемости и у людей с уменьшением белого вещества.

У полученных результатов может быть несколько объяснений. Одно из них в том, что у плоскомордых собак, возможно, сохранилась структура сна, характерная для щенячьего возраста, когда в нем преобладает REM-фаза.

Предположение нуждается в дополнительной проверке, но если оно верное, то у ученых есть еще одна гипотеза. Возможно, выведение брахицефальных пород собак, которым свойственны детские черты во внешности и поведении, способствовало и инфантилизации их мозговых функций. Хотя исследователи воздержались от столь смелого вывода, они отметили, что селекция плоскомордых собак, вероятно, ведет к потенциально вредным изменениям в работе мозга.

Брахицефалы известны своими многочисленными проблемами со здоровьем, однако такие породы — одни из самых популярных. Ранее другая команда исследователей из Венгрии установила, что плоскомордые собаки склонны демонстрировать детскую беспомощность и тем самым вызывают у своих нынешних и будущих владельцев стремление позаботиться. Такое поведение делает их привлекательнее для людей, заключили ученые.