Animalele fără creier dorm și au gene de somn precum oamenii

Să stai treaz prea mult timp și să gândești corect poate fi extrem de dificil. Este de multe ori suficient

câteva momente de somn pentru ca creierul să înceapă să lucreze din nou. Dar când și de ce au început animalele să aibă nevoie de somn și este necesar să aibă un creier?

„Acum avem dovezi puternice că animalele trebuie să fi dobândit nevoia de a dormi înainte de a dobândi creier.”

Taichi K. Ito, profesor asociat, Facultatea de Arte și Științe, Universitatea Kyushu

În cercetare pentru a ajuta la înțelegereoriginea evolutivă a somnului la animale, o echipă internațională de cercetători a arătat că micile hidre acvatice nu numai că prezintă semne de somn în ciuda absenței unui sistem nervos central, dar răspund și la moleculele asociate somnului la animale mai avansate.

În timp ce comportamentul de somn era recentgăsit la meduze, rude ale hidrei, un nou studiu realizat de oamenii de știință de la Universitatea Kyushu din Japonia și Institutul Național de Știință și Tehnologie Ulsan din Coreea a arătat că anumite substanțe chimice care induc somnolență și somn au avut efecte similare asupra speciilor Hydra vulgaris.

„Pe baza descoperirilor noastre șiDin rapoartele anterioare despre meduze, putem spune că evoluția somnului este independentă de evoluția creierului. Mai rămân multe întrebări cu privire la modul în care somnul a apărut la animale. Hidrele oferă o creatură ușor de manevrat pentru studiul suplimentar al mecanismelor detaliate care induc somnul la animalele fără creier.”

Taichi K. Ito, profesor asociat, Facultatea de Arte și Științe, Universitatea Kyushu

Hidrele au doar câțiva centimetri lungime și auo rețea extinsă de nervi, dar nu au centralizarea inerentă a creierului. Deși somnul este adesea monitorizat pe baza măsurătorilor undelor creierului, aceasta nu este o opțiune pentru animalele mici, fără creier.

Alternativ, cercetătoriia folosit un sistem video de urmărire a mișcării pentru a determina când hidrele se aflau într-o stare de somn caracterizată printr-o mișcare redusă care ar putea fi întreruptă de un fulger de lumină.

În loc să repete la fiecare 24 de oreCa un ritm circadian, cercetătorii au descoperit că hidrele prezintă un ciclu de patru ore de stări active și de somn. Mai important, cercetătorii au descoperit multiple asemănări asociate cu reglarea somnului la nivel molecular și genetic, indiferent de prezența unui creier.

Efecte asupra melatoninei hidra, răspânditehipnoticul utilizat a crescut moderat cantitatea și frecvența somnului, în timp ce neurotransmițătorul inhibitor GABA, o altă substanță chimică asociată cu activitatea somnului la multe animale, a crescut semnificativ activitatea somnului. Pe de altă parte, dopamina, care induce excitare la multe animale, a promovat somnul în hidre.

„În timp ce unele mecanisme de somn par să fi fost conservate, altele pot fi schimbat funcția în timpul evoluției creierului”.

Taichi K. Ito, profesor asociat, Facultatea de Arte și Științe, Universitatea Kyushu

În plus, cercetătorii ar putea folosivibrațiile și schimbările de temperatură pentru a perturba somnul hidra și a provoca semne de privare a somnului, determinând hidra să doarmă mai mult a doua zi și chiar inhibând proliferarea celulară.

La o inspecție mai atentă, oamenii de științăa constatat că privarea de somn duce la modificări în expresia a 212 de gene, inclusiv o genă asociată cu PRKG, o proteină implicată în reglarea somnului la multe animale, inclusiv șoareci, muște de fructe și viermi.

„Luate împreună, aceste experimenteoferă dovezi convingătoare că animalele au dobândit mecanisme legate de somn înainte de dezvoltarea evolutivă a sistemului nervos central și că multe dintre aceste mecanisme au fost păstrate pe măsură ce creierul s-a dezvoltat.”

Taichi K. Ito, profesor asociat, Facultatea de Arte și Științe, Universitatea Kyushu

Întreruperea altor gene ale muștei de fructe care,Se pare că împărtășesc o filiație evolutivă cu genele legate de somn în durata de somn modificată de hidra, iar investigația ulterioară a acestor gene ar putea ajuta la identificarea genelor legate de somn necunoscute în prezent la animalele cu creier.

Vezi și:

Ministerul Sănătății din Argentina a dezvăluit date despre efectele secundare la cei care au primit Sputnik V.

Ornitorincul s-a dovedit a fi un amestec genetic de mamifere, păsări și reptile.

A devenit cunoscut de ce sperma se mișcă în linie dreaptă.

Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște.