宗华

北海狗能在海中连续两周放弃快速眼动睡眠
2018-06-12 09:53

一只北海狗幼崽在小憩。 图片来源:John Gibbens/Alamy

最新研究显示,北海狗能在海中连续两周放弃快速眼动(REM)睡眠,而这并未产生可见的不良影响。这和此前关于老鼠等陆地哺乳动物的研究相反。此前研究发现,连续两周或者更长时间剥夺这些动物的REM睡眠会导致包括体重下降、体温过低并且最终死亡在内的各种问题。

几乎所有陆地哺乳动物和鸟类都会经历REM睡眠。这是大脑最活跃的睡眠阶段,并且同学习和处理记忆存在关联。但如今,一项日前发表于《当代生物学》杂志的研究指向了另一个功能:调节大脑温度。

和鲸、海豚一样,北海狗会在海洋中关闭一半大脑以小睡一会,同时保持较低的警觉性。研究人员想知道,这些海狗是否会像鲸和海豚那样在海水中跳过REM睡眠。他们还认为,海狗能在不会导致睡眠中断的情况下提供一种研究REM睡眠的好方法。睡眠中断会使针对其他哺乳动物的类似研究结果变模糊。

研究人员为4只圈养北海狗装上记录大脑、眼睛、肌肉和心脏内电活动的电极。他们通过提高或者降低水池中的水位——使平台暴露或者淹没,允许或者阻止海狗在陆地上睡觉。

当北海狗在水中睡觉时(迁徙期间野生海狗1年中最长有10个月呆在海洋中),它们经历了很少的REM睡眠,有的甚至没有经历REM睡眠。但当这些动物在平台上睡觉时,它们在未表现出任何弥补失去的REM睡眠需求的情况下,恢复了非REM和REM睡眠的循环。相比之下,被剥夺了这一睡觉阶段的老鼠等陆地哺乳动物在被允许休息时,通常会经历更长时间的REM睡眠。

该研究共同作者、美国加州大学洛杉矶分校神经科学家Jerome Siegel表示,仿佛北海狗压根未被剥夺REM睡眠。Siegel和同事并未在海狗中发现任何REM睡眠被剥夺导致的不良迹象,因此他们想知道这一阶段在海狗中起到了何种作用。

此前研究发现,当动物醒着或者经历REM睡眠时,大脑会更加温暖;而在非REM睡眠期间,大脑会降温。Siegel团队发现,当北海狗在陆地上睡觉时,它们的大脑和大多数其他哺乳动物一样,在非REM和REM阶段切换。他认为,REM阶段是为了让海狗的大脑温度不会降得太低。(宗华)

《中国科学报》 (2018-06-12 第2版 国际)

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