Dzīvnieki bez smadzenēm arī guļ un viņiem ir līdzīgi miega gēni

Pārāk ilgi palikt nomodā un domāt taisni var būt ārkārtīgi grūti. Bieži vien pietiek

daži miega mirkļi, lai smadzenes atkal sāktu darboties. Bet kad un kāpēc dzīvniekiem sāka būt vajadzīgs miegs, un vai ir vajadzīgas smadzenes?

"Tagad mums ir pārliecinoši pierādījumi, ka dzīvniekiem vajadzēja gulēt, pirms viņi ieguva smadzenes."

Taiči K. Ito, Kjusju universitātes Mākslas un zinātnes fakultātes asociētais profesors

Pētījumos, kas palīdzēs jums saprastdzīvnieku miega evolūcijas izcelsme, starptautiska pētnieku grupa ir parādījusi, ka mazās ūdens hidras ne tikai parāda miega pazīmes, neraugoties uz centrālās nervu sistēmas neesamību, bet arī reaģē uz molekulām, kas saistītas ar miegu progresīvākiem dzīvniekiem.

Kamēr miega uzvedība bija nesenatrasts medūzās, hidras radiniekos, jauns pētījums, ko veica zinātnieki no Kjušu universitātes Japānā un Ulsanas Nacionālā zinātnes un tehnoloģijas institūta Korejā, atklāja, ka dažām ķimikālijām, kas izraisa miegainību un miegu, ir līdzīga ietekme uz Hydra vulgaris sugām.

“Pamatojoties uz mūsu atklājumiem unNo iepriekšējiem ziņojumiem par medūzām mēs varam teikt, ka miega evolūcija nav atkarīga no smadzeņu evolūcijas. Joprojām paliek daudz jautājumu par to, kā miegs radās dzīvniekiem. Hidras ir viegli apstrādājams radījums, lai turpinātu pētīt detalizētus mehānismus, kas izraisa miegu bezsmadzeņu dzīvniekiem."

Taiči K. Ito, Kjusju universitātes Mākslas un zinātnes fakultātes asociētais profesors

Hidras ir tikai pāris centimetrus garas, un tām irplašs nervu tīkls, bet tiem nav raksturīga smadzeņu centralizācija. Lai gan miegu bieži uzrauga, pamatojoties uz smadzeņu viļņu mērījumiem, maziem, bez smadzenēm dzīvniekiem tas nav iespējams.

Alternatīvi pētniekiizmantoja kustību izsekošanas video sistēmu, lai noteiktu, kad hidras atrodas miega stāvoklī, kam raksturīga samazināta kustība, ko gaismas zibspuldze var traucēt.

Tā vietā, lai atkārtotu ik pēc 24 stundāmTāpat kā diennakts ritms, pētnieki atklāja, ka hidras uzrāda četru stundu aktīvo un miegam līdzīgo stāvokļu ciklu. Vēl svarīgāk ir tas, ka pētnieki atklāja vairākas līdzības, kas saistītas ar miega regulēšanu molekulārā un ģenētiskā līmenī, neatkarīgi no smadzeņu klātbūtnes.

Ietekme uz melatonīna hidru, plaši izplatītalietotais hipnotiskais līdzeklis mēreni palielināja miega daudzumu un biežumu, savukārt inhibējošais neirotransmiters GABA - vēl viena ķīmiska viela, kas saistīta ar miega aktivitāti daudziem dzīvniekiem - ievērojami palielināja miega aktivitāti. No otras puses, dopamīns, kas daudziem dzīvniekiem izraisa uzbudinājumu, hidros veicināja miegu.

"Lai gan šķiet, ka daži miega mehānismi ir saglabājušies, citi smadzeņu evolūcijas laikā var būt mainījuši funkciju."

Taiči K. Ito, Kjusju universitātes Mākslas un zinātnes fakultātes asociētais profesors

Turklāt pētnieki varētu izmantotvibrācijas un temperatūras izmaiņas, lai izjauktu hidras miegu un izraisītu miega trūkuma pazīmes, liekot hidriem nākamajā dienā gulēt ilgāk un pat nomācot šūnu proliferāciju.

Rūpīgāk izpētot, zinātniekiatklāja, ka miega trūkums izraisa izmaiņas 212 gēnu, tostarp gēna, kas saistīts ar PRKG, proteīnu, kas iesaistīts miega regulēšanā daudzos dzīvniekos, ieskaitot peles, augļu mušas un āķtārpus, izpausmē.

"Kopā šie eksperimentisniedz pārliecinošus pierādījumus tam, ka dzīvnieki ieguva ar miegu saistītus mehānismus pirms centrālās nervu sistēmas evolūcijas attīstības un ka daudzi no šiem mehānismiem tika saglabāti, attīstoties smadzenēm."

Taiči K. Ito, Kjusju universitātes Mākslas un zinātnes fakultātes asociētais profesors

Citu augļu mušu gēnu darbības traucējumišķiet, ka viņiem ir kopīga evolūcijas cilts ar ar miegu saistītiem gēniem ar mainītu miega ilgumu, un turpmāka šādu gēnu izpēte varētu palīdzēt identificēt pašlaik nezināmus ar miegu saistītus gēnus dzīvniekiem ar smadzenēm.

Skatiet arī:

Argentīnas Veselības ministrija atklāja datus par blakusparādībām tiem, kas saņēma Sputnik V.

Izrādījās, ka platijs ir zīdītāju, putnu un rāpuļu ģenētisks maisījums.

Kļuva zināms, kāpēc sperma pārvietojas taisnā līnijā.

Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs.