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昆蟲睡眠狀態(tài)十分特殊 或?qū)⒔視匀祟愃咧i團(tuán)

2018-10-07 00:16:00  新浪科技    參與評(píng)論()人

北京時(shí)間10月5日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,如果你觀察一個(gè)疲憊困倦的嬰兒,你會(huì)看到重力牽引他的眼瞼下垂,同樣的,昆蟲也有它們獨(dú)特的睡眠特征,處于睡眠狀態(tài)的蜜蜂會(huì)將觸角下垂。

這種可愛昆蟲睡覺的跡象可能看起來(lái)很平常,德國(guó)維爾茨堡大學(xué)科學(xué)家夏洛特·赫爾弗里赫·福斯特(Charlotte Helfrich-Forster)在2017年出版的《昆蟲學(xué)年度評(píng)論》期刊上指出,研究昆蟲睡眠可能最終有助于解決關(guān)于人類睡眠的一些重大謎團(tuán)。

因?yàn)槔ハx的大腦比哺乳動(dòng)物的大腦更簡(jiǎn)單,因此研究昆蟲睡眠將為分析神經(jīng)基礎(chǔ)和功能作用提供重要線索。對(duì)果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(這是實(shí)驗(yàn)室里最容易操作的實(shí)驗(yàn)對(duì)象),對(duì)解開大腦中負(fù)責(zé)控制睡眠的精確大腦區(qū)域特別有用。

當(dāng)昆蟲學(xué)家巴雷特·克萊因(Barrett Klein)向人們講述他對(duì)蜜蜂睡眠的研究時(shí),他們的談話遵循了一個(gè)可預(yù)見的情節(jié):“人們幾乎總是從一個(gè)令人震驚的情形開始,昆蟲會(huì)睡眠嗎?接著會(huì)出現(xiàn)一連串的后續(xù)問(wèn)題——睡眠意味著什么?我們?nèi)绾巫R(shí)別昆蟲的睡眠狀態(tài)?它與人類的睡眠有關(guān)嗎?”

來(lái)自美國(guó)威斯康星大學(xué)拉克羅斯分校的克萊因說(shuō):“為了保持高效工作,昆蟲需要睡覺,這主要取決于你對(duì)睡眠的概念定義,老實(shí)講,我們對(duì)睡眠究竟是什么仍然沒(méi)有一個(gè)確切的概念?!?/strong>

對(duì)于昆蟲而言,睡眠的定義很難進(jìn)行界定。關(guān)于昆蟲是否睡覺的線索也是非常微妙的,蜜蜂的觸角下垂、蟑螂身體蜷縮以及果蠅長(zhǎng)時(shí)間靜止不動(dòng),都可能意味著它們處于睡眠狀態(tài)。但是這些外在跡象并不是萬(wàn)無(wú)一失的,例如:靜止不動(dòng)的果蠅可能處于睡眠,也可能只是在休息。

測(cè)量大腦電活動(dòng)的方法可以識(shí)別睡眠,但是這些技術(shù)也不是萬(wàn)無(wú)一失非常準(zhǔn)確的(更不用說(shuō)它們?cè)谛±ハx身體上難以實(shí)現(xiàn)),克萊因表示,其他的睡眠指標(biāo),例如:昆蟲對(duì)外界信號(hào)的反應(yīng)有多困難,或者熬夜之后是否需要補(bǔ)覺,都有可能是證明昆蟲存在睡眠的有效線索。

除了昆蟲睡眠定義之外,對(duì)休眠昆蟲大腦的詳細(xì)研究將有助于揭曉人類睡眠的相似之處。研究果蠅大腦可以揭示構(gòu)成生物鐘基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)產(chǎn)生的規(guī)律,許多相同的蛋白質(zhì)也在人和其他哺乳動(dòng)物身體上發(fā)生作用,對(duì)果蠅的其他研究顯示,一些化學(xué)信使(神經(jīng)傳遞素),包括:多巴胺、乙酰膽堿、氨基丁酸等,都與睡眠密切相關(guān)。福斯特稱,調(diào)節(jié)這些神經(jīng)傳遞素可以改變果蠅的活動(dòng)和休息周期。

和人類一樣,打斷昆蟲睡眠會(huì)損害它們的大腦表現(xiàn),并改變果蠅的行為。蜜蜂有時(shí)會(huì)跳復(fù)雜的舞蹈,該行為是告訴每個(gè)同伴在哪里可以發(fā)現(xiàn)花朵??巳R恩和同事發(fā)表在2010年出版的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》雜志上的一項(xiàng)研究報(bào)告指出,在一個(gè)叫做“失眠者(insominator)”的邪惡實(shí)驗(yàn)室裝置使蜜蜂保持清醒之后,蜜蜂的舞蹈“表演”得十分草率。

關(guān)于睡眠(昆蟲和人類)的未解之謎不勝枚舉,克萊因說(shuō):“我們花了很多時(shí)間來(lái)做這件事情,不僅僅是閉上眼睛或者關(guān)燈,而是真正地關(guān)閉或者屏蔽環(huán)境所有光源。然而迄今為止沒(méi)有人知道這是為什么,也許被描述為‘不可思議的多樣化、精致、行為引人注目’的昆蟲特征,有一天會(huì)幫助人們揭示答案。”

昆蟲睡眠狀態(tài)十分特殊 或?qū)⒔視匀祟愃咧i團(tuán)

研究昆蟲睡眠可能最終有助于解決關(guān)于人類睡眠的一些重大謎團(tuán)。因?yàn)槔ハx的大腦比哺乳動(dòng)物的大腦更簡(jiǎn)單,因此研究昆蟲睡眠將為分析神經(jīng)基礎(chǔ)和功能作用提供重要線索。

(責(zé)任編輯:苖玉軒 CN074)
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