Cercetătorul în domeniul somnului și al conștiinței, profesorul asociat Bruno van Swinderen, studiază muștele de fructe pentru a afla mai multe despre somn, deoarece acestea au creierul mult mai simplu decât al oamenilor. Evoluția somnului și a somnului animalelor, ne poate spune multe despre motivul pentru care avem nevoie de somn, de ce visăm și ce este mai exact conștiința.

Relaționat:

• Anestezicele generale fac mai mult decât să te adoarmă
• Podcast: Anestezicele generale și conștiința
• Muștele arată adevărata valoare a somnului
• Muștele dorm la fel ca noi

Răspunsuri la întrebările despre somnul animalelor

Întrebare: De ce unele animale dorm mult mai mult timp decât altele? De exemplu, un leu doarme în jur de 20 de ore pe zi, dar un ghepard doarme timp de 12 ore.

R: Acesta este un mare mister. Chiar mai rău, ungulatele (vaci și antilope și altele asemenea) dorm doar câteva (poate 3-4) ore. La celălalt capăt, unii lilieci dorm aproximativ 18 ore. Muștele dorm cam 8-10 ore. Este clar că acest lucru nu are nimic de-a face cu inteligența sau cu mărimea creierului. Totul este legat de funcțiile multiple ale somnului și de modul în care acestea pot fi acomodate în nișa specifică a unui animal.

Întrebare: Peștii dorm?

R: Da. Toate animalele cu un creier dorm, în măsura în care acest lucru a fost examinat cu atenție. Cred că s-ar putea să existe o broască taur mascul care să nu doarmă, dar probabil că este într-o stare destul de zdrențuită. Dacă nu dorm, va exista un preț de plătit la un moment dat. Unele animale reușesc să se împerecheze fără să doarmă prea mult. Prețul de plătit este o moarte timpurie. Aceasta nu a fost o strategie evolutivă bună în general.

Întrebare: Drosophila (specia musca de fructe) prezintă tipare de somn spontan similare cu cele ale oamenilor?

R: Nu se știe dacă larvele de muște dorm, deși funcțiile cheie asemănătoare somnului apar probabil în timpul metamorfozei, așa cum s-a demonstrat la nematodul C. elegans. Acestea se referă mai mult la dezvoltare, iar somnul profund este ca o mini-dezvoltare într-un fel, cu schimbări fizice care au loc la nivelul sinapselor. Personal, nu cred că larvele de muște prezintă modele de somn spontan; cred că, la fel ca și în cazul nematodelor, funcțiile lor asemănătoare somnului sunt toate legate de schimbările programate de dezvoltare.

Întrebare: Ați spune că, pe măsură ce crește complexitatea de dezvoltare a unui organism, crește nevoia de somn? Importanța somnului scade în cazul organismelor de ordin inferior, cum ar fi nevertebratele cu cicluri de viață mai scurte? M-aș gândi că biologia lor ar fi înclinată spre funcții mai „de bază”, cum ar fi reproducerea?

R: Cred că punctul cheie „complex” în evoluție asociat cu nevoia de somn, este faptul că creierul poate fi atent în mod selectiv la lume. Înainte de aceasta, „funcțiile” somnului au fost doar procese moleculare legate de tranzițiile de dezvoltare, adesea asociate cu quiescența. După aceea, somnul a fost, de asemenea, o nevoie de a ignora acut lumea pentru o perioadă de timp, astfel încât să poată fi atent la ea în mod corespunzător atunci când este treaz. Așadar, nu este vorba atât de o creștere liniară a complexității, cât de o funcție în trepte. Aceasta este o ipoteză, totuși.

Q: Atât de multe animale dorm ca și noi. De ce au nevoie viermii să doarmă? Muștele dorm ca și viermii?

R: Prin viermi, probabil că vă referiți la nematode (C. elegans), care este locul unde s-au făcut cercetările despre somn. Nu cred că viermii dorm în același mod în care o fac muștele și oamenii. Cred că unele aspecte ale dezvoltării lor au asemănări cu unele funcții ale somnului (profund), dar nu cred că au un „comutator de somn”, adică capacitatea de a opri rapid și reversibil capacitatea de reacție la mediul exterior. În aceeași ordine de idei, nu cred că viermii au o atenție selectivă. Ducând acest lucru mai departe, cred că conștiința a apărut de la animalele care au atenție. Aceasta a co-evoluat cu nevoia de a dormi, pentru a conserva aceste mecanisme de atenție. Aceasta este doar o ipoteză, dar cred că merită dezbătută. Practic, nematodele nu sunt conștiente. Muștele sunt.

Întrebare: Este relativ la fel de ușor să trezești majoritatea animalelor din somn ca și pe oameni?

R: Este aproape imposibil să trezești o muscă foarte privată de somn. Când prietenul meu Paul Shaw a început să caute somnul la muște, am petrecut nopți întregi încercând să le ținem treze, bătând pe tuburile în care erau adăpostite. Pot să vă spun că, după câteva zile de privare de somn, aceste muște nu se mișcau. Dar nu erau moarte – aveau doar nevoie de somn. Acesta este un criteriu fundamental pentru măsurarea somnului la animale, numit „praguri de excitație crescute”. Fără acest criteriu, animalele ar putea fi doar liniștite și vigilente.

Întrebare: Ce animal visează cel mai mult?

R: Istoria naturală a visării este o întrebare fascinantă. Lucrări recente arată că până și reptilele visează. Nu sunt sigur ce animal visează cel mai mult, dar am auzit că echidnele și marsupialele în general au mult somn REM. În cazul oamenilor, se știe că bebelușii (chiar și cei aflați deja în uter) visează mult mai mult decât adulții. Totul duce la întrebarea la ce folosește visarea, dacă este la majoritatea animalelor și există chiar înainte ca oamenii să aibă experiențe narative despre care pot vorbi.

Întrebare: Cum arată visele la alte animale? Oare câinele meu visează că aleargă după mingi? Au vise ciudate și ciudate ca și noi?

R: Somnul are funcții multiple, acesta a fost unul dintre lucrurile confuze despre somn: un singur cuvânt pentru mai multe funcții diferite, care au fost toate împachetate într-un timp în care creierul este „offline”. Aceste funcții includ probabil: homeostazia sinaptică (menținerea rezistenței sinaptice într-un interval optim – acest lucru este important, există un trilion de sinapse în creierul dumneavoastră), eliminarea deșeurilor, consolidarea memoriei, reglarea stresului, învățarea emoțională și motorie.

.