การตื่นตัวนานเกินไปและการคิดอย่างตรงไปตรงมาอาจเป็นเรื่องยากมาก บ่อยก็พอแล้ว
“ตอนนี้เรามีหลักฐานที่แน่ชัดว่าสัตว์ต่างๆ ต้องได้รับความจำเป็นในการนอนหลับก่อนที่จะมีสมอง”
Taichi K. Ito รองศาสตราจารย์ คณะอักษรศาสตร์และวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยคิวชู
ในการวิจัยที่จะช่วยให้คุณเข้าใจต้นกำเนิดวิวัฒนาการของการนอนหลับในสัตว์ทีมนักวิจัยนานาชาติได้แสดงให้เห็นว่าไฮดราในน้ำขนาดเล็กไม่เพียง แต่แสดงอาการของการนอนหลับแม้จะไม่มีระบบประสาทส่วนกลาง แต่ยังตอบสนองต่อโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับของสัตว์ขั้นสูงอีกด้วย
В то время как поведение во сне было недавно พบในแมงกะพรุนซึ่งเป็นญาติของไฮดราการศึกษาใหม่ของนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคิวชูในญี่ปุ่นและสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติอุลซานในเกาหลีพบว่าสารเคมีบางชนิดที่ทำให้ง่วงนอนและนอนหลับมีผลคล้ายกันกับสายพันธุ์ Hydra vulgaris
“จากการค้นพบของเราและจากรายงานเกี่ยวกับแมงกะพรุนครั้งก่อน เราสามารถพูดได้ว่าวิวัฒนาการของการนอนหลับไม่ขึ้นอยู่กับวิวัฒนาการของสมอง คำถามมากมายยังคงมีอยู่เกี่ยวกับการที่สัตว์นอนหลับได้อย่างไร ไฮดราสเป็นสิ่งมีชีวิตที่จัดการได้ง่ายสำหรับการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับกลไกโดยละเอียดที่กระตุ้นให้เกิดการนอนหลับในสัตว์ไร้สมอง"
Taichi K. Ito รองศาสตราจารย์ คณะอักษรศาสตร์และวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยคิวชู
ไฮดรามีความยาวเพียงไม่กี่เซนติเมตรและมีเครือข่ายเส้นประสาทที่กว้างขวาง แต่ไม่มีการรวมศูนย์โดยธรรมชาติของสมอง แม้ว่าการนอนหลับมักจะถูกตรวจสอบโดยอาศัยการวัดคลื่นสมอง แต่นี่ไม่ใช่ทางเลือกสำหรับสัตว์ตัวเล็ก ๆ ที่ไม่มีสมอง
นักวิจัยอีกทางหนึ่งใช้ระบบวิดีโอติดตามการเคลื่อนไหวเพื่อตรวจสอบว่าไฮดราสอยู่ในสถานะสลีปเมื่อใดโดยมีการเคลื่อนไหวลดลงซึ่งอาจถูกรบกวนด้วยแสงแฟลช
แทนที่จะทำซ้ำทุก 24 ชั่วโมงเช่นเดียวกับจังหวะการเต้นของหัวใจนักวิจัยพบว่าไฮดราสแสดงวัฏจักรของสภาวะที่ตื่นตัวและเหมือนการนอนหลับเป็นเวลาสี่ชั่วโมง ที่สำคัญกว่านั้นนักวิจัยพบว่ามีความคล้ายคลึงกันหลายประการที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการนอนหลับในระดับโมเลกุลและพันธุกรรมโดยไม่คำนึงถึงการมีอยู่ของสมอง
ผลกระทบต่อเมลาโทนินไฮดราแพร่หลายการสะกดจิตที่ใช้จะเพิ่มปริมาณและความถี่ของการนอนหลับในระดับปานกลางในขณะที่สารสื่อประสาทที่ยับยั้ง GABA ซึ่งเป็นสารเคมีอีกชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมการนอนหลับในสัตว์หลายชนิดเพิ่มกิจกรรมการนอนหลับอย่างมีนัยสำคัญ ในทางกลับกันโดปามีนซึ่งกระตุ้นให้เกิดความตื่นตัวในสัตว์หลายชนิดส่งเสริมการนอนหลับในไฮดรา
“แม้ว่ากลไกการนอนหลับบางอย่างดูเหมือนจะได้รับการอนุรักษ์ไว้ แต่กลไกอื่นๆ อาจเปลี่ยนการทำงานไปในระหว่างวิวัฒนาการของสมอง”
Taichi K. Ito รองศาสตราจารย์ คณะอักษรศาสตร์และวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยคิวชู
นอกจากนี้นักวิจัยสามารถใช้การสั่นสะเทือนและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพื่อขัดขวางการนอนหลับของไฮดราและทำให้เกิดสัญญาณของการอดนอนทำให้ไฮดรานอนหลับนานขึ้นในวันถัดไปและแม้แต่ยับยั้งการเพิ่มจำนวนของเซลล์
ในการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดนักวิทยาศาสตร์พบว่าการอดนอนนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีน 212 ยีนซึ่งรวมถึงยีนที่เกี่ยวข้องกับ PRKG ซึ่งเป็นโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการนอนหลับของสัตว์หลายชนิดรวมทั้งหนูแมลงวันผลไม้และพยาธิปากขอ
“เมื่อนำการทดลองเหล่านี้มารวมกันให้หลักฐานที่น่าสนใจว่าสัตว์ได้รับกลไกที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับก่อนการพัฒนาเชิงวิวัฒนาการของระบบประสาทส่วนกลาง และกลไกหลายอย่างเหล่านี้ยังคงอยู่ในขณะที่สมองพัฒนาขึ้น"
Taichi K. Ito รองศาสตราจารย์ คณะอักษรศาสตร์และวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยคิวชู
การหยุดชะงักของยีนแมลงวันผลไม้อื่น ๆ ที่ดูเหมือนว่าจะมีเชื้อสายวิวัฒนาการร่วมกับยีนที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับในช่วงเวลาการนอนหลับที่เปลี่ยนแปลงของไฮดราและการตรวจสอบยีนดังกล่าวเพิ่มเติมสามารถช่วยระบุยีนที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับที่ไม่รู้จักในปัจจุบันในสัตว์ที่มีสมอง
ดูเพิ่มเติมที่:
กระทรวงสาธารณสุขของอาร์เจนตินาเปิดเผยข้อมูลเกี่ยวกับผลข้างเคียงในผู้ที่ได้รับ Sputnik V.
ตุ่นปากเป็ดกลายเป็นส่วนผสมทางพันธุกรรมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนกและสัตว์เลื้อยคลาน
เป็นที่ทราบกันดีว่าเหตุใดสเปิร์มจึงเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง
การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด