Czy wszystkie zwierzęta śpią?

Zawsze uważano, że sen jest niezbędnym procesem, aby mózg mógł odpocząć i skonsolidować informacje, ale to przekonanie wyklucza inne prostsze organizmy, którzy nie mają mózgu, z przekonania, że ​​oni też mogą przedstawiać stan snu.

W poniższym artykule opiszemy, jak obecnie definiowany jest sen, jakie badania nad snem czynności spania wykonywane z prostszymi organizmami zostały przeprowadzone i jakie były wyniki uzyskany.

• Powiązany artykuł: „5 faz snu: od wolnych fal do REM”

Czy wszystkie zwierzęta śpią, czy muszą spać?

W różnych badaniach przeprowadzonych na różnych zwierzętach o prostszych strukturach, bez mózgu lub ośrodkowego układu nerwowego, zaobserwowano okresy zmniejszonej aktywności i zachowania, możliwość powiązania z fazą snu. W ten sam sposób zaobserwowano, że jeśli te żywe istoty pozbawione są snu, to również wykazywały zmiany w swoim funkcjonowaniu.

Dzięki ewolucji tych badań obecnie uważa się, że te okresy odpoczynku i snu są bardziej związane z procesami komórkowymi i molekularnymi, a nie tylko z zachowaniem.

Teraz, aby wiedzieć, czy wszystkie zwierzęta śpią, musimy najpierw zadać sobie pytanie, co to znaczy spać.

• Możesz być zainteresowany: „Teoria ewolucji biologicznej: co to jest i co wyjaśnia”

Jak definiujesz sen?

Nawet dzisiaj definicja snu jako okresu odpoczynku mózgu ma naukowy konsensus, ale nie możemy pozostawić takie redukcjonistyczne wyjaśnienie zjawiska snu, ponieważ w ten sposób ograniczamy żywe istoty, które mogą się prezentować spać.

Sen został zdefiniowany jako proces odpoczynku i przywracania zarówno funkcji fizycznych, jak i psychicznych.. Uważa się, że sen jest niezbędny do odpoczynku, a także do procesów uczenia się. Mózg wykorzystuje sen do utrwalania wspomnień i eliminowania toksycznych odpadów. Podobnie może to być również związane z plastyczność mózgu, generując i wzmacniając niektóre połączenia między neuronami i eliminując inne.

Jest to okres, w którym następuje chwilowa utrata przytomności, podczas snu obserwuje się charakterystyczny rodzaj aktywności mózgu; pojawiają się również ruchy gałek ocznych i zmiany napięcia mięśniowego. Zmiany te zostały zbadane za pomocą testów fizjologicznych, takich jak polisomnografia, co pozwala: rejestrować aktywność mózgu, oddychanie, tętno, aktywność mięśni i poziomy tlen.

Udowodniono, że podczas snu przechodzimy przez różne fazy. Faza nie-REM pojawia się jako pierwsza, prowadząc do powolnych, zsynchronizowanych fal mózgowych, niewielkich ruchów gałek ocznych i spadku temperatury mózgu. Faza REM to faza, w której pojawiają się fale bardziej podobne do tych z okresu czuwania; obserwuje się więcej ruchów gałek ocznych i atonię mięśni. Sen nie-REM jest uważany za niezbędny dla odpoczynku mózgu, a faza REM była bardziej związana z konsolidacją wspomnień i uczeniem się.

W miarę postępów na początku tej części istnieje zgoda co do idei, że funkcja snu jest ważna dla optymalnej regeneracji i funkcjonowania. mózgu, ale nie może to być jedyna użyteczność snu, ponieważ w ten sposób tylko żywe istoty z mózg. Wbrew temu redukcjonistycznemu przekonaniu wiadomo, że: sen wiąże się również ze zmianą zachowania zwierząt bez struktury nerwowej, którą można uznać za mózg, obserwując spadek aktywności.

Logiczne jest myślenie, że użyteczność snu wykracza poza zaspokajanie potrzeb mózgu, ponieważ w każdym bycie Żyję, przez to, że mieszkam, jest zużycie, które będzie wymagało naprawy z okresami odpoczynku lub krótszymi ćwiczenie.

W ten sposób, Zaobserwowano, że mniejsze i prostsze istoty, z mniejszą liczbą typów komórek, mniej złożonymi cząsteczkami i prostszymi zachowaniami, mogą wykazywać okresy snu. Dlatego konieczne jest badanie i weryfikacja zmian w zachowaniu prostszych organizmów, aby móc powiązać je ze stanami snu.

• Możesz być zainteresowany: „12 korzyści płynących z dobrego snu w nocy”

Badania potwierdzające obecność snu u różnych żywych istot

Jeśli weźmiemy pod uwagę różne sposoby mierzenia i analizowania snu, np. uwzględnienie aktywność fizjologiczną i behawioralną, w różnych widzimy różne charakterystyczne wzorce Zwierząt. Zwierzęta, takie jak krowy, śpią na stojąco; inni, którzy śpią podczas pływania; i inne, które mają zdolność dezaktywowania stanu czuwania na jednej półkuli mózgowej, jednocześnie utrzymując świadomość drugiej półkuli, jak miałoby to miejsce w przypadku delfinów.

Zaobserwowano również, że nietoperze śpią 20 godzin lub że ośmiornice zmieniają kolor w różnym czasie podczas snu. Zatem, nie możemy kierować się konkretnym, konkretnym zachowaniem, gdy badamy sen u zwierząt, które bardzo różnią się od siebie. Musimy wziąć pod uwagę różne zachowania, które wskazują na okresy snu lub odpoczynku. W tym sensie większość zwierząt badanych technikami zapisu elektrycznego wykazała, że ​​ma co najmniej dwa etapy lub fazę snu.

Dlatego niektórzy autorzy uznali, że jeśli się żyje, trzeba spać niezależnie od gatunku zwierząt. W ten sposób przeprowadzono badania z bezkręgowcami, takimi jak muszki owocowe i robaki, a nawet z prostszymi organizmami, takimi jak gąbki.

Jeśli u tych żywych istot obserwuje się sen, poparte byłyby dwa wierzenia. Pierwsze potwierdzą, że sen jest również niezbędny do prawidłowego funkcjonowania mięśni, układ odpornościowy i jelita, mogą również wpływać na to, jak i kiedy spać. W ten sam sposób może to oznaczać zmianę w badaniu funkcji snu w różnych procesach, przestając skupiać się tylko na najbardziej złożonych, a także oceniając, jak wpływa to na podstawowe funkcje komórkowe.

Z tego powodu badania rozpoczęto od mniej rozwiniętych organizmów, o cechach morfologicznych przodków; W tych badaniach naukowcy stanęli przed koniecznością zdefiniowania sposobu pomiaru snu lub odpoczynku u tych prostszych zwierząt. W ten sposób docenili, kiedy zachowanie tych istot spada i co się stanie, jeśli zostaną zakłócone i nie pozwolą odpocząć.

To Michael Abrams w 2017 roku zaobserwował Kasjopea, rodzaj meduzy Charakterystyka bycia przez większość czasu do góry nogami, aby światło lepiej docierało do mechanizmów fotosyntezy, a tym samym mogło mieć energię. Stwierdzono, że ruchy te w celu uzyskania energii zmniejszają się w nocy.

W ten sam sposób przeprowadzono również próbę niepokojenia meduz w nocy, aby nie dać im odpocząć, obserwując w ten sposób, że następnego dnia były mniej aktywne. Były również podawane w ciągu dnia melatonina, hormon związany z okresem snu, i można było zaobserwować, jak aktywność meduz zmniejszyła się do poziomu podobnego do poziomu nocnego.

ten Hydra vulgaris, maleńkie zwierzę, które podobnie jak meduza również nie ma mózgu. To zwierzę było mniej aktywne w ciemności. W tej samej linii pozbawione snu stułbie powodowały zmiany w aktywności 200 genów, sygnalizując w ten sposób obecność zmiany molekularnej. Sen nie był już definiowany u tych prostych gatunków jedynie behawioralnie i fizjologicznie, ale raczej na poziomie komórkowym i molekularnym.

Przeprowadzono również badania z placozoans, prawdopodobnie zwierzętami o najprostszych strukturach na planecie, które żywią się mikroalgami. W badaniach tych zaobserwowano, że w nocy nastąpił spadek aktywności poszukiwania jedzenie, które pozwoliłoby tym istotom odpocząć, a tym samym odnieść je do jednego z pierwszych kroków w kierunku spać.

Ponadto Badania przeprowadzono na gąbkach morskich, obserwując cykle odpoczynku, które pozwalają im odmłodzić i zreorganizować komórki. Zaobserwowano również, że istnieją części ciała, które przestają pompować wodę i są w ten sam sposób związane z zachowaniami podobnymi do snu.

Oczywiście, badania zarówno placozoans, jak i gąbek przyniosły komplikacje, ponieważ te Zwierzęta potrzebują bardzo specyficznych warunków do życia i szybko umierają, co utrudnia badanie.

Z tego, co zaobserwowano w badaniach, intuicyjnie można wywnioskować, że zarówno zwierzęta z układem nerwowym, jak i te prostsze przechodzą okres snu lub podobny do snu; zasugerowano, że najbardziej złożone organizmy nie wykształciły zdolności do spania, ale raczej rozwinęła się zdolność do czuwania.

• Powiązany artykuł: „Psychologia porównawcza: zwierzęca część psychologii”

Nowe metody leczenia zaburzeń snu

Te nowe spostrzeżenia i odkrycia dotyczące snu mogą pomóc w opracowaniu nowych interwencji w leczeniu zaburzeń snu. Zaobserwowano, że wszystkie komórki w ciele czerpią korzyści ze snu, więc rozsądne jest myślenie, że wszystkie one są związane z początkiem snu.

Ponadto w badaniach na myszach zaobserwowano funkcję białka, które pozwala myszom pozbawionym snu pozostać w stanie czuwania. Podobnie zaobserwowano u tych zwierząt, że przewód pokarmowy, trzustka i tkanka tłuszczowa wytworzyli cząsteczki (nazywane neurohormonami), które wpływają na inicjację i czas trwania snu.

Podsumowując, jeśli dowiemy się o nowych mechanizmach, procesach lub narządach w ciele, które kontrolują sen poza mózgiem, można spróbować nowych metod leczenia, aby zmniejszyć problemy ze snem, a także wykrywanie innych przyczyn, które powodują zmiany w zachowaniu podczas snu i prowadzenie badań w celu ich rozwiązania.

Ta nowa wiedza pozwala nam również lepiej zrozumieć skutki pozbawienia snu, co wpływa na stan zdrowia organizmu i jego wydajność.