Zu lange wach zu bleiben und richtig zu denken, kann extrem schwierig sein.Oft reicht es schon
"Wir haben jetzt starke Beweise dafür, dass Tiere das Bedürfnis nach Schlaf erworben haben müssen, bevor sie ein Gehirn erworben haben."
Taichi K. Ito, Assistenzprofessor, Abteilung für Kunst und Wissenschaft, Kyushu Universität
In der Forschung helfen zu verstehenEin internationaler Forscherteam hat gezeigt, dass winzige aquatische Hydras trotz des Fehlens eines Zentralnervensystems nicht nur Anzeichen von Schlaf zeigen, sondern auch auf Moleküle reagieren, die mit dem Schlaf fortgeschrittener Tiere verbunden sind.
Während des Schlafverhaltens war neuEine neue Studie von Wissenschaftlern der Kyushu-Universität in Japan und des Ulsan National Institute of Science and Technology in Korea ergab, dass bestimmte Chemikalien, die Schläfrigkeit und Schlaf hervorrufen, ähnliche Auswirkungen auf Hydra vulgaris-Arten hatten.
"Basierend auf unseren Erkenntnissen und früheren Berichten über Quallen können wir sagen, dass die Evolution des Schlafs unabhängig istEs bleiben noch viele Fragen offen, wie der Schlaf bei Tieren entstanden ist.Hydras sind ein einfach zu handhabendes Lebewesen für die weitere Erforschung der detaillierten Mechanismen, die bei Tieren ohne Gehirn Schlaf induzieren."
Taichi K. Ito, Assistenzprofessor, Abteilung für Kunst und Wissenschaft, Kyushu Universität
Hydras sind nur ein paar Zentimeter lang und haben es auchein ausgedehntes Netzwerk von Nerven, haben aber nicht die inhärente Zentralisierung des Gehirns. Obwohl der Schlaf häufig anhand von Messungen der Gehirnwellen überwacht wird, ist dies für winzige, hirnlose Tiere keine Option.
Alternativ Forscherverwendeten ein Motion-Tracking-Videosystem, um festzustellen, wann sich die Hydras in einem Schlafzustand befanden, der durch eine verringerte Bewegung gekennzeichnet war, die durch einen Lichtblitz gestört werden konnte.
Anstatt alle 24 Stunden zu wiederholenWie ein circadianer Rhythmus stellten die Forscher fest, dass Hydras einen vierstündigen Zyklus aktiver und schlafähnlicher Zustände aufweisen. Noch wichtiger ist, dass die Forscher unabhängig von der Anwesenheit eines Gehirns mehrere Ähnlichkeiten im Zusammenhang mit der Schlafregulation auf molekularer und genetischer Ebene fanden.
Auswirkungen auf die Melatoninhydra sind weit verbreitetDas verwendete Hypnotikum erhöhte mäßig die Menge und Häufigkeit des Schlafes, während der hemmende Neurotransmitter GABA, eine andere Chemikalie, die bei vielen Tieren mit der Schlafaktivität assoziiert ist, die Schlafaktivität signifikant erhöhte. Andererseits förderte Dopamin, das bei vielen Tieren Erregung auslöst, den Schlaf in Hydras.
"Während einige Schlafmechanismen erhalten geblieben zu sein scheinen, könnten andere im Laufe der Gehirnevolution ihre Funktion gewechselt haben."
Taichi K. Ito, Assistenzprofessor, Abteilung für Kunst und Wissenschaft, Kyushu Universität
Darüber hinaus könnten Forscher verwendenVibrationen und Temperaturänderungen stören den Hydra-Schlaf und verursachen Anzeichen von Schlafentzug, wodurch Hydras am nächsten Tag länger schlafen und sogar die Zellproliferation unterdrücken.
Bei näherer Betrachtung Wissenschaftlerfanden heraus, dass Schlafentzug zu Veränderungen in der Expression von 212 Genen führt, einschließlich eines Gens, das mit PRKG assoziiert ist, einem Protein, das an der Regulierung des Schlafes bei vielen Tieren beteiligt ist, einschließlich Mäusen, Fruchtfliegen und Hakenwürmern.
"Zusammengenommen liefern diese Experimente starke Beweise dafür, dass Tiere schlafbezogene Mechanismen vor der evolutionären Entwicklung des zentralen Nervensystems erworben haben und dass viele dieser Mechanismen während der Evolution des Gehirns fortbestanden haben."
Taichi K. Ito, Assistenzprofessor, Abteilung für Kunst und Wissenschaft, Kyushu Universität
Störung anderer Fruchtfliegengene, die,scheinen eine evolutionäre Linie mit schlafbezogenen Genen in einer durch Hydra veränderten Schlafdauer zu teilen, und eine weitere Untersuchung solcher Gene könnte dazu beitragen, derzeit unbekannte schlafbezogene Gene bei Tieren mit Gehirn zu identifizieren.
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