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鱼和人都有类似REM的睡眠

导读没有人应该和鱼一起睡觉,但对斑马鱼的新研究表明我们像他们一样睡觉。研究人员在7月10日的自然杂志上报告说,睡眠斑马鱼的大脑活动类似

没有人应该和鱼一起睡觉,但对斑马鱼的新研究表明我们像他们一样睡觉。

研究人员在7月10日的“自然”杂志上报告说,睡眠斑马鱼的大脑活动类似于深度慢波睡眠和快速眼球运动,或REM,哺乳动物的睡眠。团队可能已经跟踪了启动REM睡眠的细胞。

研究结果表明,睡眠的基础是至少4.5亿年前在斑马鱼的祖先中演变出来的,这些动物是在生出幼年而不是产卵的动物进化之前。这比他们发现蜥蜴像哺乳动物和鸟类一样睡觉的时候比科学家想象的早了1.5亿年(SN:5/28/16,第9页)。

而且,斯坦福大学医学院的神经科学家Louis C. Leung说,睡眠可能已经在水下进化。“这些[睡眠]的签名确实具有重要的功能 - 即使我们可能不知道它们是什么 - 它们已经经历了数亿年的进化。”

在哺乳动物,鸟类和蜥蜴中,睡眠具有以特定电信号为特征的几个阶段。在慢波睡眠期间,除了电活动的同步波之外,大脑基本上是安静的。心率降低,肌肉放松。在REM或矛盾的睡眠期间,大脑的活动几乎就像清醒时一样亮起。但肌肉瘫痪(除了眼睛快速抽搐),心脏跳动不规律。

多年来,科学家们已经知道果蝇,线虫,鱼类,章鱼和其他生物的休息时间让人想起睡眠。但到目前为止,没有人能够测量这些动物大脑的电活动,看看这种动物的休息是否与哺乳动物的打盹相同。

Leung及其同事开发了一种系统,通过对斑马鱼进行基因工程来制造一种荧光分子,当它遇到钙时会发光,这种分子在神经细胞和肌肉活跃时释放出来。通过使用光片显微镜跟踪闪光,研究人员追踪了天然透明鱼类幼虫的大脑和肌肉活动。

接下来的任务是让鱼在显微镜下入睡。在一些实验中,该团队添加了药物,可以触发哺乳动物的慢波或REM睡眠到鱼的水中。在其他研究人员中,研究人员在一天之内剥夺了鱼的睡眠时间,或者将鱼捞出来进行大量活动。所有贪睡诱导方法的结果都是相同的。

研究小组发现,睡觉的鱼在睡觉时有两种截然不同的大脑活动。其中一种类似于慢波睡眠,其特征是大脑中某些神经细胞的活动短暂爆发。研究人员称这种状态是缓慢的睡眠状态。类似REM的睡眠被研究人员称为“传播波睡眠”,其特点是疯狂的大脑活动,像波一样通过大脑传播。研究人员并未将睡眠阶段称为REM或慢波睡眠,因为鱼类和哺乳动物的睡眠方式存在一些细微差别。

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