这不是您可能想到的问题,而是第一个出现:睡眠还是大脑?换句话说,没有大脑的生物可以入睡吗?基于对原始的,居住的生命形式的研究九头蛇,科学家可能最终有了答案。
新的研究表明,尽管没有大脑,这些小生物如何进入类似睡眠状态的状态 - 这可以教会我们有关动物如何发展睡眠的需求和能力的很多信息。
此外,研究背后的团队发现,使人类嗜睡的化学物质对九头蛇,尽管我们存在巨大的差异,但仍暗示了整个物种的生物学联系。
“我们现在有强有力的证据表明,动物必须在获得大脑之前已经需要睡觉,”生物学家Taichi Itoh说,来自日本的九州大学。 “根据我们的发现和先前关于水母的报告,我们可以说睡眠演化与大脑进化无关。”
九头蛇。 (przemysławMalkowski/cc by-sa 3.0)
这关于水母提到的研究是以前的几项研究之一,在没有大脑的生物体中发现睡眠状行为。但是水母,它们的神经安排比九头蛇,似乎遵循昼夜节律。
团队不确定他们在更简单的九头蛇 寻常标本,,,,哪个 有神经,但仅在原始的,分散的组织中
研究人员使用视频系统跟踪移动以及轻型闪光系统作为闹钟 - 平均每四个小时大约每四个小时就观察到小生物进入睡眠周期。看来他们的破旧比我们更快。
暴露于hydras褪黑激素和抑制性神经递质加巴- 两者都在包括人类在内的许多动物中让他们睡得更长的时间。相反,暴露于多巴胺通常会唤醒我们,实际上增加了Hydras的睡眠活动。
这些反应为科学家提供了更多的线索,即在生物生物体发展之前和之后,在动物王国中可能如何发展睡眠。目前尚不清楚内部混乱的神经网络九头蛇是否扮演角色。
“尽管某些睡眠机制似乎是保存的,但其他睡眠机制在大脑的演变过程中可能已经切换了功能,”Itoh说。
对振动和温度变化的进一步实验会像您期望的那样扰乱了Hydras的睡眠 - 我们可能会尽可能多地进行,第二天他们睡得更长,睡眠破坏甚至干扰了细胞增殖。
这种睡眠中断改变了212个基因的表达,其中包括一种称为PRKG的:一种与许多动物(包括小鼠和果蝇)相关的蛋白质。在整个动物中,进一步的研究可能会揭示我们尚不知道与睡眠过程有关的基因。
我们自己的大脑经历了更多的变化比你想像的,科学家总是做出新的发现关于大脑的发展方式 - 及其在告诉我们的身体何时入睡中所扮演的角色。
“关于动物的睡眠如何出现的许多问题仍然存在,但是Hydras提供了一种易于处理的生物,以进一步研究无脑动物中产生睡眠的详细机制,以帮助有一天可能回答这些问题,”Itoh说。
该研究已发表在科学进步。