Наблюдения активности мозга рыб показали, что они переживают фазы, подобные нашему медленному и быстрому сну. Однако еще трудно сказать, насколько похоже это состояние на знакомый нам сон.
У людей и высших животных сон характеризуется сменой стадий, для каждой из которых характерна своя форма электрической активности головного мозга. В медленной фазе он остается почти спокоен, и электроэнцефалограф регистрирует лишь слабые синхронизированные волны активности; сердцебиение замедляется, расслабляются мускулы. В ходе коротких периодов быстрого сна активность мозга становится почти такой же, как при бодрствовании, глаза шевелятся, сердце колотится - именно в это время мы видим сновидения.
Для того чтобы проверить работу мозга в ходе сна у рыб, Луис Лёнг из Стэнфордского университета регистрировал активность нейронов у спящих рыбок. При этом активное перекачивание ионов кальция через мембраны мышечных и нервных клеток стимулировало синтез флуоресцентного белка. Наблюдая за свечением через микроскоп, ученые проследили за работой нейронов у еще полупрозрачных мальков. Для погружения рыбок в сон в воду добавляли препараты, стимулирующие медленный или быстрый сон у млекопитающих; или не давали малькам отдыхать в течение всей ночи, после чего они готовы были уснуть и под микроскопом.
В итоге были обнаружены два вида активности: один похожий на наш медленный сон. А в другую фазу активность мозга резко подскакивала и охватывала его целиком, как при быстром сне. Как и у нас, при этом их сердце замедлялось: с 200 до 110-120 ударов в минуту, но быстрых движений глаз у них при этом не происходило.