Att vara vaken för länge och tänka rakt kan vara extremt svårt. Det räcker ofta
"Vi har nu starka bevis för att djur måste ha förvärvat sömnbehov innan de fick hjärnor."
Taichi K. Ito, biträdande professor, Institutionen för konst och vetenskap, Kyushu University
I forskning som hjälper dig att förstådet evolutionära ursprunget till sömn hos djur, har ett internationellt forskargrupp visat att små vattenlevande hydra inte bara visar tecken på sömn trots frånvaron av ett centralt nervsystem utan också svarar på molekyler associerade med sömn hos mer avancerade djur.
Medan sömnbeteendet var nyligenhittades i maneter, en släkting till hydra, en ny studie av forskare från Kyushu University i Japan och Ulsan National Institute of Science and Technology i Korea visade att vissa kemikalier som inducerar sömnighet och sömn hade liknande effekter på Hydra vulgaris-arter.
– Baserat på våra fynd och tidigare rapporter om maneter kan vi säga att sömnens utveckling är oberoendeMånga frågor kvarstår fortfarande om hur sömnen kom till hos djur.Hydror är en lättanvänd varelse för vidare studier av de detaljerade mekanismer som inducerar sömn hos djur utan hjärna.
Taichi K. Ito, biträdande professor, Institutionen för konst och vetenskap, Kyushu University
Hydras är bara ett par centimeter långa och de har detett omfattande nätverk av nerver, men har inte den inneboende centraliseringen av hjärnan. Även om sömnen ofta övervakas baserat på mätningar av hjärnvågor, är detta inte ett alternativ för små hjärnlösa djur.
Alternativt forskareanvände ett videospårningssystem för att fastställa när hydrarna var i viloläge som kännetecknades av minskad rörelse som kunde störas av en ljusblixt.
Istället för att upprepa var 24: e timmeSom en dygnsrytm fann forskarna att hydra uppvisar en fyra timmars cykel av aktiva och sömnliknande tillstånd. Ännu viktigare, forskarna fann flera likheter associerade med sömnreglering på molekylär och genetisk nivå, oavsett närvaron av en hjärna.
Effekter på melatoninhydra, utbredddet använda hypnotiska medel ökade mängden och frekvensen av sömn, medan den hämmande neurotransmittorn GABA, en annan kemikalie associerad med sömnaktivitet hos många djur, ökade signifikant sömnaktiviteten. Å andra sidan främjade dopamin, som inducerar upphetsning hos många djur, sömn i hydra.
"Medan vissa sömnmekanismer verkar ha bevarats, kan andra ha bytt funktion under hjärnans utveckling."
Taichi K. Ito, biträdande professor, Institutionen för konst och vetenskap, Kyushu University
Dessutom kan forskare användavibrationer och temperaturförändringar för att störa hydrasömn och orsaka tecken på sömnbrist, vilket får hydras att sova längre nästa dag och till och med undertrycka cellproliferation.
Vid närmare granskning, forskarefann att sömnbrist leder till förändringar i uttrycket av 212 gener, inklusive en gen associerad med PRKG, ett protein som är involverat i regleringen av sömn hos många djur, inklusive möss, fruktflugor och hakmaskar.
Sammantaget ger dessa experiment starka bevis för att djur förvärvade sömnrelaterade mekanismer före den evolutionära utvecklingen av det centrala nervsystemet, och att många av dessa mekanismer kvarstod när hjärnan utvecklades.
Taichi K. Ito, biträdande professor, Institutionen för konst och vetenskap, Kyushu University
Störning av andra fruktfluggener som,verkar dela en evolutionär släktlinje med sömnrelaterade gener i hydraförändrad sömntid, och ytterligare undersökning av sådana gener kan hjälpa till att identifiera för närvarande okända sömnrelaterade gener hos djur med hjärnor.
Se även:
Argentinas hälsovårdsministerium avslöjade uppgifter om biverkningar hos dem som fick Sputnik V.
Platypus visade sig vara en genetisk blandning av däggdjur, fåglar och reptiler.
Det blev känt varför spermier rör sig i en rak linje.
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda.