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您可能没有想过这个问题,是先有睡眠还是先有大脑?

发表时间:2021-01-13 15:22

  你可能没想过,是先睡觉还是先思考?换言之,没有大脑的有机体能睡觉吗?基于对原始水生生命形式Hydravulgaris(水)的研究,科学家们也许最终能找到答案。


  最近的一项研究表明,虽然没有大脑,这些微小的生物也能进入类似睡眠的状态,这可以告诉我们许多关于动物的睡眠疗愈需求和能力的信息。


睡眠疗愈


  此外,这项研究背后的研究小组发现,导致人类嗜睡的化学物质对普通的水鱼也有同样的效果,这表明,尽管人类之间有巨大的差异,但这一物种之间有生物学上的联系。


  现在有足够的证据表明,动物在获得大脑之前,必须要有睡眠。根据我们的研究以及之前关于水母的报告,我们可以说睡眠疗愈进化与大脑进化没有关系,”日本九州大学生物学家伊藤太一(TaichiItoh)说。


  对海蜇的研究是之前几项研究中的一个,这项研究发现无脑生物有类似睡眠的行为。但比起普通的海藻,海藻有更高级的神经排列,而且似乎确实遵循昼夜节律。


  研究小组不能确定在简单的水鱼标本中发现了什么,但他们只在原始、分散的组织中发现了。


  研究者们用录像系统记录运动轨迹,用闪光系统作为闹钟,他们发现这些小动物平均每四个小时进入一个睡眠疗愈周期。看起来他们比我们用得快多了。


  在褪黑素和抑制性神经递质GABA(这两种物质都能让很多动物,包括人类,睡着)中暴露水鱼,会让它们睡得更久。反之,经常唤醒我们的多巴胺暴露实际上会增加水性动物的睡眠活动。


  这一反应给科学家们提供了更多关于睡眠是如何在生物体内脑发育前后演化的线索。我们还不知道普通水鱼的内部神经混乱是否会起作用。


  Ito说:“尽管一些睡眠机制似乎被保留了,但是另一些睡眠机制可能在大脑的进化过程中发生了功能转变。


  如你所料,振动和温度变化的进一步试验干扰了水鱼的睡眠,正如我们所想的那样,在干扰之后,它们隔天会睡得更久,即使睡眠中断也会干扰细胞的生长。


  干扰睡眠会改变212个基因的表达,其中一个叫做PRKG,是一种蛋白,与很多动物(包括老鼠和果蝇)的睡眠疗愈模式有关。更深入的研究可能会揭示一些我们还不知道的基因,这些基因与整个动物睡眠过程有关。


  人类的大脑经历了比你想象中更多的变化,科学家不断地发现关于大脑是如何进化的,以及大脑在告诉我们什么时候可以入睡等方面发挥着什么作用。


  Ito说:“关于动物睡眠疗愈是如何产生的,还有很多问题有待解决,但是水虫是一个非常适合用来研究这个睡眠芯片问题的生物,它可以用来进一步研究无脑动物睡眠产生的详细机制,有朝一日将会回答这些问题。

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