Te lang wakker blijven en helder nadenken kan buitengewoon moeilijk zijn. Het is vaak genoeg
“We hebben nu sterk bewijs dat dieren de behoefte om te slapen moeten hebben verworven voordat ze hersenen kregen.”
Taichi K. Ito, universitair hoofddocent, Faculteit der Letteren en Wetenschappen, Kyushu Universiteit
In onderzoek om te helpen begrijpende evolutionaire oorsprong van slaap bij dieren, heeft een internationaal team van onderzoekers aangetoond dat kleine aquatische hydra's niet alleen tekenen van slaap vertonen ondanks de afwezigheid van een centraal zenuwstelsel, maar ook reageren op moleculen die geassocieerd zijn met slaap bij meer gevorderde dieren.
Terwijl slaapgedrag recent wasgevonden in kwallen, familieleden van hydra, ontdekte een nieuwe studie door wetenschappers van de Kyushu University in Japan en het Ulsan National Institute of Science and Technology in Korea dat bepaalde chemicaliën die slaperigheid en slaap veroorzaken, vergelijkbare effecten hadden op Hydra vulgaris-soorten.
"Gebaseerd op onze ontdekkingen enUit eerdere rapporten over kwallen kunnen we zeggen dat de evolutie van de slaap onafhankelijk is van de evolutie van de hersenen. Er blijven nog steeds veel vragen over hoe slaap bij dieren is ontstaan. Hydra's bieden een gemakkelijk te hanteren wezen voor verder onderzoek naar de gedetailleerde mechanismen die slaap veroorzaken bij hersenloze dieren."
Taichi K. Ito, universitair hoofddocent, Faculteit der Letteren en Wetenschappen, Kyushu Universiteit
Hydra's zijn maar een paar centimeter lang, en dat hebben ze ookeen uitgebreid netwerk van zenuwen, maar niet de inherente centralisatie van de hersenen. Hoewel slaap vaak wordt gecontroleerd op basis van metingen van hersengolven, is dit geen optie voor kleine, hersenloze dieren.
Als alternatief onderzoekersgebruikte een videosysteem om beweging te volgen om te bepalen wanneer de hydra's zich in een slaaptoestand bevonden, gekenmerkt door verminderde beweging die zou kunnen worden verstoord door een lichtflits.
In plaats van elke 24 uur te herhalenNet als een circadiaans ritme, ontdekten de onderzoekers dat hydra's een vier uur durende cyclus van actieve en slaapachtige toestanden vertonen. Wat nog belangrijker is, de onderzoekers vonden meerdere overeenkomsten die verband houden met slaapregulatie op moleculair en genetisch niveau, ongeacht de aanwezigheid van hersenen.
Effecten op melatonine hydra, wijdverspreidhet gebruikte hypnoticum verhoogde de hoeveelheid en de frequentie van slaap matig, terwijl de remmende neurotransmitter GABA, een andere chemische stof die bij veel dieren wordt geassocieerd met slaapactiviteit, de slaapactiviteit aanzienlijk verhoogde. Aan de andere kant bevorderde dopamine, dat bij veel dieren opwinding opwekt, slaap in hydra's.
"Hoewel sommige slaapmechanismen behouden lijken te zijn, zijn andere mogelijk van functie veranderd tijdens de evolutie van de hersenen."
Taichi K. Ito, universitair hoofddocent, Faculteit der Letteren en Wetenschappen, Kyushu Universiteit
Bovendien konden onderzoekers gebruikentrillingen en temperatuurveranderingen verstoren de hydra-slaap en veroorzaken tekenen van slaapgebrek, waardoor hydra's de volgende dag langer slapen en zelfs celproliferatie wordt geremd.
Bij nader inzien, wetenschappersontdekte dat slaapgebrek leidt tot veranderingen in de expressie van 212 genen, waaronder een gen dat is geassocieerd met PRKG, een eiwit dat betrokken is bij de regulatie van slaap bij veel dieren, waaronder muizen, fruitvliegjes en haakwormen.
"Alles bij elkaar genomen, deze experimentenleveren overtuigend bewijs dat dieren slaapgerelateerde mechanismen verwierven vóór de evolutionaire ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel, en dat veel van deze mechanismen bleven behouden toen de hersenen zich ontwikkelden."
Taichi K. Ito, universitair hoofddocent, Faculteit der Letteren en Wetenschappen, Kyushu Universiteit
Verstoring van andere fruitvlieggenen die,lijken een evolutionaire lijn te delen met slaapgerelateerde genen in hydra-veranderde slaapduur, en verder onderzoek van dergelijke genen zou kunnen helpen bij het identificeren van momenteel onbekende slaapgerelateerde genen bij dieren met hersenen.
Zie ook:
Het Ministerie van Volksgezondheid van Argentinië heeft gegevens bekendgemaakt over bijwerkingen bij degenen die Sputnik V.
Het vogelbekdier bleek een genetisch mengsel te zijn van zoogdieren, vogels en reptielen.
Het werd bekend waarom sperma in een rechte lijn beweegt.
Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen.