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"이제 우리는 동물들이 뇌를 얻기 전에 수면의 필요성을 획득했음에 틀림없다는 강력한 증거를 가지고 있다."
Taichi K. Ito, 규슈대학교 인문과학부 조교수
이해를 돕기위한 연구동물의 수면의 진화 적 기원 인 국제 연구팀은 작은 수중 히드라가 중추 신경계의 부재에도 불구하고 수면의 징후를 보일뿐만 아니라 더 발전된 동물의 수면과 관련된 분자에도 반응한다는 것을 보여주었습니다.
수면 행동이 최근에 있었지만일본 큐슈 대학교와 한국 울산 과학 기술원의 새로운 연구에 따르면 졸음과 수면을 유도하는 특정 화학 물질이 히드라 불가리스 종에 유사한 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다.
"해파리에 대한 우리의 발견과 이전 보고서에 따르면, 우리는 수면의 진화가 독립적이라고 말할 수 있습니다동물에게 어떻게 잠이 생겨났는지에 대해서는 아직도 많은 의문이 남아 있다.히드라는 뇌가 없는 동물의 수면을 유도하는 자세한 메커니즘을 더 연구하는 데 사용하기 쉬운 생물입니다."
Taichi K. Ito, 규슈대학교 인문과학부 조교수
히드라는 길이가 몇 센티미터에 불과하며광범위한 신경 네트워크이지만 뇌의 고유 한 중앙 집중화는 없습니다. 수면은 뇌파 측정을 기반으로 모니터링되는 경우가 많지만, 뇌가없는 작은 동물에게는 선택 사항이 아닙니다.
대안으로 연구원동작 추적 비디오 시스템을 사용하여 수면 상태에있을 때 빛의 섬광에 의해 방해를받을 수있는 움직임이 감소 된 것을 확인했습니다.
24 시간마다 반복하는 대신일주기 리듬처럼 연구자들은 히드라가 활동적이고 수면과 같은 상태의 4 시간주기를 나타낸다는 것을 발견했습니다. 더 중요한 것은 연구자들이 뇌의 존재와 관계없이 분자 및 유전 적 수준에서 수면 조절과 관련된 여러 유사점을 발견했다는 것입니다.
멜라토닌 히드라에 미치는 영향사용 된 최면제는 수면의 양과 빈도를 적당히 증가시키는 반면, 많은 동물의 수면 활동과 관련된 또 다른 화학 물질 인 억제 성 신경 전달 물질 GABA는 수면 활동을 크게 증가 시켰습니다. 반면에 많은 동물에서 각성을 유발하는 도파민은 히드라에서 수면을 촉진했습니다.
"일부 수면 메커니즘은 보존된 것으로 보이지만, 다른 수면 메커니즘은 뇌 진화 과정에서 기능이 전환되었을 수 있습니다."
Taichi K. Ito, 규슈대학교 인문과학부 조교수
또한 연구원은진동과 온도 변화는 히드라 수면을 방해하고 수면 부족의 징후를 유발하여 다음날 히드라가 더 오래 잠을 자게하고 심지어 세포 증식을 억제합니다.
자세히 살펴보면 과학자들은수면 부족은 쥐, 초파리 및 구충을 포함한 많은 동물의 수면 조절에 관여하는 단백질 인 PRKG와 관련된 유전자를 포함하여 212 개 유전자의 발현에 변화를 가져온다는 것을 발견했습니다.
"종합하면, 이 실험들은 중추 신경계의 진화적 발달 이전에 동물들이 수면 관련 메커니즘을 획득했으며, 이러한 메커니즘 중 많은 부분이 뇌가 진화하는 동안 지속되었다는 강력한 증거를 제공합니다."
Taichi K. Ito, 규슈대학교 인문과학부 조교수
다른 초파리 유전자의 파괴,히드라가 수면 시간을 변경 한 수면 관련 유전자와 진화 적 계통을 공유하는 것으로 보이며 이러한 유전자에 대한 추가 조사는 뇌를 가진 동물에서 현재 알려지지 않은 수면 관련 유전자를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
참조 :
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