Az alvás és tudatosság kutatója, Bruno van Swinderen docens gyümölcslegyeket tanulmányoz, hogy többet tudjon meg az alvásról, mivel sokkal egyszerűbb agyuk van, mint az embernek. Az alvás és az állati alvás evolúciója sokat elárulhat arról, hogy miért van szükségünk alvásra, miért álmodunk és mi is pontosan a tudatosság.

Kapcsolódó:

• Az altatószerek nem csak elaltatnak
• Podcast: Általános érzéstelenítők és a tudat
• A legyek megmutatják az alvás valódi értékét
• A legyek ugyanúgy alszanak, mint mi

Az állatok alvásával kapcsolatos kérdések megválaszolva

Kérdés: Miért alszanak egyes állatok sokkal tovább, mint mások? Például egy oroszlán körülbelül 20 órát alszik egy nap, de egy gepárd 12 órát.

A: Ez egy nagy rejtély. Még rosszabb, hogy a patás állatok (tehenek, antilopok és hasonlók) csak néhány (talán 3-4) órát alszanak. A másik véglet, egyes denevérek kb. 18 órát alszanak. A legyek kb. 8-10 órát alszanak. Ennek nyilvánvalóan semmi köze az intelligenciához vagy az agy méretéhez. Az egész az alvás többféle funkciójához kapcsolódik, és ahhoz, hogy ezek hogyan illeszthetők be egy állat sajátos fülkéjébe.

K: Alszanak a halak?

A: Igen. Minden agyvelővel rendelkező állat alszik, amennyire ezt alaposan megvizsgálták. Azt hiszem, lehet, hogy van olyan hím bikabéka, amelyik nem alszik, de valószínűleg elég rongyos állapotban van. Ha nem alszanak, annak valamikor ára lesz. Vannak állatok, akik úgy végzik el a párzást, hogy nem sokat alszanak. A fizetendő ár a korai halál. Ez általában nem volt jó evolúciós stratégia.

K: A Drosophila (gyümölcslégyfajok) hasonló spontán alvási mintákat mutatnak, mint az ember?

A: Nem ismert, hogy a lárvális legyek alszanak-e, bár a kulcsfontosságú alváshoz hasonló funkciók valószínűleg a metamorfózis során történnek, ahogyan azt a C. elegans fonalféregnél kimutatták. Ezek inkább a fejlődéshez kapcsolódnak, és a mélyalvás bizonyos értelemben olyan, mint egy mini-fejlődés, a szinapszisokon végbemenő fizikai változásokkal. Személy szerint nem hiszem, hogy a légylárvák spontán alvásmintákat mutatnak; úgy gondolom, hogy a fonálférgekhez hasonlóan az alváshoz hasonló funkcióik mind programozott fejlődési változásokhoz kapcsolódnak.

K: Azt mondaná, hogy ahogy egy szervezet fejlődési komplexitása növekszik, úgy nő az alvás iránti igény? Csökken az alvás fontossága az alacsonyabb rendű szervezeteknél, például a rövidebb életciklusú gerincteleneknél? Azt gondolnám, hogy az ő biológiájuk az olyan “alapfunkciók” felé tolódik el, mint a szaporodás?

A: Úgy gondolom, hogy az alvásigényhez kapcsolódó “komplex” kulcspont az evolúcióban az, hogy az agy képes szelektíven figyelni a világra. Ezt megelőzően az alvás “funkciói” csak a fejlődési átmenetekhez kapcsolódó molekuláris folyamatok voltak, amelyek gyakran nyugalmi állapothoz kapcsolódtak. Ezt követően az alvás is annak igénye volt, hogy egy időre akkurátusan figyelmen kívül hagyjuk a világot, hogy ébrenlétben megfelelően tudjunk rá figyelni. Tehát nem annyira a komplexitás lineáris növekedéséről van szó, mint inkább egy lépcsőzetes függvényről. Ez azonban csak egy hipotézis.

K: Sok állat alszik úgy, mint mi. Miért kell a férgeknek aludniuk? A legyek is úgy alszanak, mint a férgek?

A: A férgek alatt valószínűleg a fonálférgekre (C. elegans) gondolsz, ahol az alváskutatásokat végezték. Nem hiszem, hogy a férgek ugyanúgy alszanak, mint a legyek és az emberek. Szerintem a fejlődésük bizonyos aspektusai hasonlóságot mutatnak néhány (mély)alvási funkcióval, de nem hiszem, hogy van “alváskapcsolójuk”, vagyis a külső környezetre való reagálóképesség gyors és reverzibilis kikapcsolásának képessége. Ugyanígy nem hiszem, hogy a férgeknek lenne szelektív figyelmük. Ha ezt továbbvisszük, úgy gondolom, hogy a tudatosság a figyelemmel rendelkező állatokból alakult ki. Ez együtt fejlődött ki az alvás szükségességével, hogy ezeket a figyelmi mechanizmusokat kialakíthassák. Ez csak egy hipotézis, de szerintem érdemes megvitatni. Alapvetően a fonálférgek nem tudatosak. A legyek igen.

K: A legtöbb állatot viszonylag olyan könnyű felébreszteni álmából, mint az embert?

A: Szinte lehetetlen felébreszteni egy súlyosan alváshiányos legyet. Amikor Paul Shaw barátom először kezdte el kutatni a legyek alvását, egész éjszakákon át próbáltuk ébren tartani őket, kopogtatva a csöveket, amelyekben elhelyeztük őket. Elmondhatom, hogy néhány napos alvásmegvonás után ezek a legyek nem mozdultak. De nem voltak halottak – csak alvásra volt szükségük. Ez az állatok alvásának mérésére szolgáló alapvető kritérium, az úgynevezett “megnövekedett ébredési küszöb”. E nélkül az állatok csak nyugodtan éberek lennének.

K: Melyik állat álmodik a legtöbbet?

A: Az álmodás természetrajza lenyűgöző kérdés. A legújabb munkák azt mutatják, hogy még a hüllők is álmodnak. Nem vagyok benne biztos, hogy melyik állat álmodik a legtöbbet, de azt hallottam, hogy az echidnák és általában az erszényesek sok REM alvással rendelkeznek. Az embereknél köztudott, hogy a csecsemők (akár már az anyaméhben is) sokkal többet álmodnak, mint a felnőttek. Mindez felveti a kérdést, hogy mire való az álmodás, ha a legtöbb állatban megvan, és már azelőtt is létezik, hogy az embereknek narratív élményeik lennének, amelyekről beszélni tudnak.

K: Hogyan néznek ki az álmok más állatoknál? A kutyám álmodik arról, hogy labdákat kerget? Nekik is vannak furcsa trippy álmaik, mint nekünk?

A: Az alvásnak több funkciója van, ez volt az egyik zavaró dolog az alvással kapcsolatban: egy szó több különböző funkcióra, amelyeket mind egy olyan időbe csomagoltak, amikor az agy “offline” van. Ezek a funkciók valószínűleg a következők: szinaptikus homeosztázis (a szinaptikus erősség optimális tartományban tartása – ez fontos, az agyban trilliónyi van belőlük), salaktalanítás, memóriakonszolidáció, stresszszabályozás, érzelmi és motoros tanulás.