Sömn- och medvetandeforskaren, docent Bruno van Swinderen, studerar fruktflugor för att lära sig mer om sömn eftersom de har mycket enklare hjärnor än människor. Sömnens och djurens utveckling kan berätta mycket om varför vi behöver sömn, varför vi drömmer och vad medvetande egentligen är.

Relaterat:

• Generalbedövningsmedel gör mer än att få dig att sova
• Podcast: Flies visar det sanna värdet av sömn
• Flies visar det sanna värdet av sömn
• Flies sover precis som vi

Svar på frågor om djurs sömn

Q: Varför sover vissa djur mycket längre än andra? Ett lejon sover till exempel cirka 20 timmar per dag, men en gepard sover 12 timmar.

A: Detta är ett stort mysterium. Ännu värre är att hovdjur (kor och antiloper och liknande) bara sover ett par (kanske 3-4) timmar. I den andra änden sover vissa fladdermöss ungefär 18 timmar. Flugor sover ungefär 8-10 timmar. Det är uppenbart att detta inte har något att göra med intelligens eller hjärnstorlek. Allt har att göra med sömnens många olika funktioner och hur dessa kan anpassas till ett djurs specifika nisch.

Q: Sover fiskar?

A: Ja. Alla djur med en hjärna sover, såvitt detta har undersökts noggrant. Jag tror att det kan finnas en tjäderhane där ute som inte sover, men den är förmodligen i ett ganska slitet skick. Om de inte sover kommer de att få betala ett pris någon gång. Vissa djur klarar all sin parning utan att sova särskilt mycket. Priset att betala är en tidig död. Detta har inte varit en bra evolutionär strategi i allmänhet.

Q: Uppvisar Drosophila (arter av fruktflugor) liknande spontana sömnmönster som människor?

A: Det är inte känt om larvflugor sover, även om viktiga sömnliknande funktioner förmodligen sker under metamorfosen, vilket har visats hos nematoden C. elegans. Dessa relaterar mer till utveckling, och djup sömn är på sätt och vis som en miniutveckling, med fysiska förändringar som sker vid synapserna. Personligen tror jag inte att fluglarver uppvisar spontana sömnmönster; jag tror att deras sömnliknande funktioner, liksom hos nematoder, alla är kopplade till programmerade utvecklingsförändringar.

Q: Skulle du säga att behovet av sömn ökar i takt med att den utvecklingsmässiga komplexiteten hos en organism ökar? Minskar betydelsen av sömn hos organismer av lägre ordning, t.ex. ryggradslösa djur med kortare livscykler? Jag skulle tro att deras biologi skulle vara inriktad på mer ”centrala” funktioner som reproduktion?

A: Jag tror att den viktigaste ”komplexa” punkten i evolutionen i samband med sömnbehovet är att hjärnan kan vara selektivt uppmärksam på omvärlden. Dessförinnan var sömnfunktioner bara molekylära processer kopplade till utvecklingsövergångar, som ofta var förknippade med vila. Efter det var sömnen också ett behov av att akut ignorera världen under en tid för att kunna uppmärksamma den ordentligt när man är vaken. Det är alltså inte så mycket en linjär ökning av komplexiteten som en stegfunktion. Det är dock en hypotes.

Q: Så många djur sover som vi. Varför behöver maskar sova? Sover flugor som maskar?

A: Med maskar menar du förmodligen nematoder (C. elegans), där sömnforskningen gjordes. Jag tror inte att maskar sover på samma sätt som flugor och människor gör. Jag tror att vissa aspekter av deras utveckling har likheter med vissa (djupa) sömnfunktioner, men jag tror inte att de har en ”sömnbrytare”, det vill säga förmågan att snabbt och reversibelt stänga av reaktionsförmågan mot den yttre miljön. På samma sätt tror jag inte att maskar har en selektiv uppmärksamhet. För att föra detta vidare tror jag att medvetandet uppstod hos djur som har uppmärksamhet. Detta har utvecklats tillsammans med ett behov av att sova, för att kunna hantera dessa uppmärksamhetsmekanismer. Detta är bara en hypotes, men värd att diskutera tycker jag. I grund och botten är nematoder inte medvetna. Flugor är det.

Q: Är det relativt sett lika lätt att väcka de flesta djur från sömnen som människor?

A: Det är nästan omöjligt att väcka en kraftigt sömnberövad fluga. När min vän Paul Shaw först började leta efter sömn hos flugor tillbringade vi hela nätterna med att försöka hålla dem vakna genom att knacka på rören som de var inrymda i. Jag kan berätta att efter ett par dagars sömnbrist rörde sig inte flugorna. Men de var inte döda – de behövde bara sömn. Detta är ett grundläggande kriterium för att mäta sömn hos djur, som kallas ”ökade tröskelvärden för upphetsning”. Utan detta skulle djuren bara kunna vara lugnt vaksamma.

Q: Vilket djur drömmer mest?

A: Drömmarnas naturliga historia är en fascinerande fråga. Nya arbeten visar att även reptiler drömmer. Jag är inte säker på vilket djur som drömmer mest, men jag har hört att ekidnor och pungdjur i allmänhet har mycket REM-sömn. När det gäller människor vet man att spädbarn (även redan i livmodern) drömmer mycket mer än vuxna. Allt detta väcker frågan vad drömmen är till för, om den finns hos de flesta djur och existerar redan innan människor har narrativa upplevelser som de kan tala om.

Q: Hur ser drömmar ut för andra djur? Drömmer min hund om att jaga bollar? Har de konstiga trippiga drömmar som vi har?

A: Sömnen har flera funktioner, detta har varit en av de förvirrande sakerna med sömn: ett ord för flera olika funktioner, som alla har paketerats in i en tid då hjärnan är ”offline”. Dessa funktioner omfattar troligen: synaptisk homeostas (hålla den synaptiska styrkan inom ett optimalt intervall – detta är viktigt, det finns en triljon av dem i din hjärna), avfallshantering, minneskonsolidering, stressreglering, känslomässig och motorisk inlärning.