
睡眠的目的仍然是科學中最偉大的尚未解決的奧秘之一。儘管我們大約花了三分之一的生活睡著了,但研究人員仍然不知道為什麼。
雖然經常被認為已經演變為在身體內部發揮未知但至關重要的作用,但現在的一種新理論表明,它實際上是作為一種更好地與外界打交道的方法。
睡眠通常被視為生存不好。熟睡的動物可能容易受到掠食者的影響,不能進食,伴侶,偵察獵物,照顧親戚或執行其他行為的關鍵。因此,“人們認為睡眠必須服務於動物醒來時無法完成的一些尚未確定的生理或神經功能,”洛杉磯分校的睡眠研究員杰羅姆·西格爾(Jerome Siegel)說。
但是,西格爾指出,許多物種可能會產生不睡覺長時間的時間。
例如,新生的海豚和殺手鯨及其母親表現出幾乎完全缺乏當這些動物通常遷移時,在出生後幾週內,其他動物可能被稱為睡眠(即延長的固定時期)。他解釋說,在遷徙過程中,鳥類也看到了類似的發現,“鳥類可以連續幾天不停止飛行。”
“因此,您必須開始思考 - 如果睡眠具有重要的普遍功能,那麼如果沒有它,他們將如何生存?”西格爾說。
食肉動物得到他們的zzzz
在對各種動物的睡眠時間的調查中,西格爾發現食肉動物的睡眠比雜食動物更多,而雜食動物又比食草動物更多。對他來說,這表明睡眠的作用與動物的生態系統中的生態裂市場有關。
Siegel引用的一個例子是大棕色蝙蝠,每天睡20個小時,也許是哺乳動物的記錄。
西格爾說:“人們可能會認為這只動物的睡眠很大,因為睡眠的功能不明,”西格爾說。 “但是,它似乎更容易被它捕食只有在黃昏而出現的飛蛾和蚊子上的事實,並且在溫度下降之前只活躍了幾個小時,它們就無法正常工作。如果它花了更多的時間清醒,它將花費更多的精力,但它不會成功地狩獵,並且如果它會在一天中會出現到可以看見捕食性鳥類的情況下可以看到的。”
西格爾提出了主要睡眠功能是通過控制物種在周圍環境方面的行為來提高動物的效率並最大程度地降低其風險。
Siegel說:“所有物種都有需要活躍和不活躍的時間,因此您可以看到物種優化其不活動時期的環境時期。” “我是說睡眠可以幫助動物適應周圍的世界。”
其他理論比比皆是
關於什麼睡眠功能是。其中包括:
- 在學習中的作用 - 要么有助於在腦細胞之間形成新的聯繫,要么修剪不必要的連接。
- 醒著時產生的氧化應激造成的損害。
- 促進長壽。
但是,西格爾認為,睡眠不能用大腦,壽命,身體大小的相對大小,以及多年來對這些變量進行了深入研究的其他變量,並帶來了矛盾和混亂的結果。 ”
例如,“如果知道不同動物的大小或大腦大小,您將無法預測或解釋它們的睡眠時間或深度。狒狒的總睡眠時間與豚鼠的總睡眠時間相同。” “長壽的大像是睡眠時間短的時間之一,而長壽的蝙蝠是最長的睡眠時間之一。”
西格爾強調:“我的理論並不意味著睡眠中不會發生重要的事情 - 這只是意味著睡眠沒有重要的普遍功能。整個事物在睡眠中的成就比在某些動物中醒來更好,例如消化食物,但這並不意味著睡眠的功能是消化的。”
聰明的想法
西格爾認為,睡眠與在廣泛的物種中觀察到的不活躍狀態有很多共同點。 Siegel說,這包括植物和簡單的微生物,在許多情況下,這些微生物沒有神經系統,這是對大腦睡眠的想法的挑戰。
“我們認為睡眠躺在連續體上,範圍從這些休眠狀態等狀態等Torpor和Hibernation,到持續活動期間,沒有任何睡眠,例如在遷移期間。 ”他說。
冬眠是動物用於調節行為生存的活動的一個例子。小動物不能總是在冬天遷移到溫暖的氣候,因此它可以冬眠,有效地減少了其能源消耗,因此需要食物,通過挖洞地下避免了捕食者的安全。
但是,與冬眠和Torpor不同,Siegel說,睡眠是可逆的 - 也就是說,動物可以迅速醒來,這是一種獨特的哺乳動物特徵,可以對外部事件產生相對較快的反應。
他說:“經常引用的例子是父母在嬰兒的whimper上引起了人們的聲音,但通過雷暴來睡覺。” “這戲劇化了沉睡的人腦連續處理感官信號的能力,並觸發了幾百毫秒內的重大刺激。”
在人類中,大腦平均僅佔體重總體重的2%,但消耗了安靜醒來期間使用的能量的20%,因此這些節省的意義很大。 Siegel說,除了節省能源外,睡眠還為人類帶來了生存益處,例如,“減少了受傷的風險,減少資源消耗,從進化的角度來看,捕食者發現捕食者發現的風險降低了。”
睡眠懷疑論者
許多睡眠研究人員對這個想法持懷疑態度。
“我不同意他的想法,即睡眠發展以使動物擺脫麻煩,我並不孤單,”賓夕法尼亞大學的神經科學家阿米塔·塞加爾(Amita Sehgal)說。 “我認為我們其餘的人聲稱,佔用您日常生活的很大一部分,當動物模型中丟失時與有害後果相關的過程並不是被動地在那裡使動物擺脫困境的事情。單獨休息會做到這一點。”
儘管如此,其他人確實支持這個想法。
賓夕法尼亞大學醫學院的睡眠研究員戴維·丁格斯(David Dinges)說:“我認為,'適應性不活躍'的想法是一種非常有用的方式來思考更廣泛的睡眠情況而不會迷失各個理論。”丁格斯指出,常規的光明和黑暗循環“給所有人都陷入強迫'超時的動物上施加了巨大的環境壓力。
西格爾說,為了幫助測試他的想法,需要更好地了解睡眠。他解釋說:“新的小型數字錄音機和發射器應該使在真正的自然條件下首次進行此類研究。”
Siegel 8月5日在《自然評論》中詳細介紹了他的想法。