Badacz snu i świadomości, profesor nadzwyczajny Bruno van Swinderen bada muszki owocowe, aby dowiedzieć się więcej o śnie, ponieważ mają one znacznie prostsze mózgi niż ludzie. Ewolucja snu i snu zwierząt, może nam wiele powiedzieć o tym, dlaczego potrzebujemy snu, dlaczego śnimy i czym dokładnie jest świadomość.

Powiązane:

• Znieczulenia ogólne robią więcej niż usypianie
• Podcast: Środki znieczulenia ogólnego i świadomość
• Muchy pokazują prawdziwą wartość snu
• Muchy śpią tak jak my

Odpowiedzi na pytania dotyczące snu zwierząt

Pytanie: Dlaczego niektóre zwierzęta śpią znacznie dłużej niż inne? Na przykład, lew śpi około 20 godzin na dobę, ale gepard śpi 12 godzin.

A: To wielka tajemnica. Co gorsza, zwierzęta kopytne (krowy, antylopy i takie tam) śpią tylko po kilka (może 3-4) godzin. Na drugim końcu, niektóre nietoperze śpią około 18 godzin. Muchy śpią około 8-10. Najwyraźniej nie ma to nic wspólnego z inteligencją czy wielkością mózgu. Wszystko odnosi się do wielu funkcji snu i tego, jak można je dopasować do specyficznej niszy danego zwierzęcia.

Q: Czy ryby śpią?

A: Tak. Wszystkie zwierzęta z mózgiem śpią, o ile zostało to dokładnie zbadane. Myślę, że może tam być samiec żaby byczej, który nie śpi, ale prawdopodobnie jest w dość poszarpanym stanie. Jeśli nie śpią, będzie cena do zapłacenia w pewnym momencie. Niektóre zwierzęta odbywają wszystkie gody, nie śpiąc zbyt wiele. Ceną za to jest wczesna śmierć. To nie była dobra strategia ewolucyjna w ogóle.

Q: Czy Drosophila (gatunki muszek owocowych) wykazują podobne spontaniczne wzorce snu jak ludzie?

A: Nie wiadomo, czy larwalne muchy śpią, chociaż kluczowe funkcje podobne do snu prawdopodobnie zachodzą podczas metamorfozy, jak wykazano u nicienia C. elegans. Odnoszą się one bardziej do rozwoju, a głęboki sen jest w pewnym sensie jak mini-rozwój, z fizycznymi zmianami zachodzącymi w synapsach. Osobiście uważam, że larwy much nie wykazują spontanicznych wzorców snu; myślę, że podobnie jak u nicieni, ich senopodobne funkcje są związane z zaprogramowanymi zmianami rozwojowymi.

Q: Czy powiedziałby Pan, że wraz ze wzrostem złożoności rozwojowej organizmu wzrasta zapotrzebowanie na sen? Czy znaczenie snu maleje u organizmów niższego rzędu, takich jak bezkręgowce o krótszych cyklach życiowych? I would think that their biology would be skewed towards more 'core’ functions such as reproduction?

A: I think that the key 'complex’ point in evolution associated with sleep need, is the brain can selectively pay attention to the world. Wcześniej, „funkcje” snu były tylko procesami molekularnymi związanymi z przejściami rozwojowymi, często związanymi z ciszą. Później sen był również potrzebą ostrego ignorowania świata na jakiś czas, aby móc poświęcić mu należytą uwagę podczas czuwania. Więc to nie tyle liniowy wzrost złożoności, co funkcja krokowa. To tylko hipoteza, choć.

Q: Tak wiele zwierząt śpi jak my. Dlaczego robaki muszą spać? Czy muchy śpią jak robaki?

A: Mówiąc o robakach, masz zapewne na myśli nicienie (C. elegans), na których przeprowadzono badania nad snem. Nie sądzę, żeby robaki spały w ten sam sposób, co muchy i ludzie. Myślę, że niektóre aspekty ich rozwoju wykazują podobieństwa do niektórych funkcji (głębokiego) snu, ale nie sądzę, żeby posiadały „przełącznik snu”, czyli zdolność do szybkiego i odwracalnego wyłączenia reakcji na środowisko zewnętrzne. Podobnie nie sądzę, by robaki posiadały selektywną uwagę. Idąc dalej, uważam, że świadomość wyłoniła się ze zwierząt, które mają uwagę. Współewoluowała ona z potrzebą snu, aby usprawnić mechanizmy uwagi. Jest to tylko hipoteza, ale warto dyskutować, jak sądzę. Zasadniczo nicienie nie są świadome. Muchy są.

Q: Czy stosunkowo tak łatwo jest obudzić większość zwierząt ze snu jak ludzie?

A: Jest prawie niemożliwe, aby obudzić poważnie pozbawioną snu muchę. Kiedy mój przyjaciel Paul Shaw po raz pierwszy zaczął szukać snu u much, spędziliśmy całe noce próbując je obudzić, stukając w rurki, w których się znajdowały. Mogę wam powiedzieć, że po kilku dniach pozbawienia snu te muchy ani drgnęły. Ale nie były martwe – po prostu potrzebowały snu. Jest to podstawowe kryterium pomiaru snu u zwierząt, zwane „progiem podwyższonego pobudzenia”. Bez tego zwierzęta mogłyby po prostu spokojnie czuwać.

Q: Które zwierzę śni najwięcej?

A: Naturalna historia snu to fascynujące pytanie. Ostatnie prace pokazują, że nawet gady śnią. Nie jestem pewien, które zwierzę śni najbardziej, ale słyszałem, że echidny i marsupiale w ogóle mają dużo snu REM. W przypadku ludzi wiadomo, że niemowlęta (nawet już w łonie matki) śnią o wiele więcej niż dorośli. To wszystko rodzi pytanie, po co jest sen, skoro występuje u większości zwierząt i istnieje nawet zanim ludzie mają doświadczenia narracyjne, o których mogą mówić.

Q: Jak wyglądają sny u innych zwierząt? Czy mój pies śni o gonieniu piłek? Czy mają dziwne, trippy sny tak jak my?

A: Sen ma wiele funkcji, to była jedna z mylących rzeczy na temat snu: jedno słowo dla kilku różnych funkcji, które wszystkie zostały zapakowane w czas, kiedy mózg jest „offline”. Te funkcje prawdopodobnie obejmują: homeostazę synaptyczną (utrzymywanie siły synaptycznej w optymalnym zakresie – to ważne, w twoim mózgu jest ich trylion), usuwanie odpadów, konsolidację pamięci, regulację stresu, uczenie się emocjonalne i motoryczne.

.