当前位置:首页 期刊杂志

这种动物居然能一生不睡觉

时间:2024-06-19

睡觉,是动物王国和人类世界中最普遍的现象。我们从小就被告知要保证充足的睡眠时间,不过对于每天究竟需要多久的睡眠时间,才能保证基本生存,以及不同个体之间的睡眠时间存在多大差异等问题,科学家们并没有得出准确答案。

最近,英国伦敦帝国理工学院的科学家团队对果蝇的睡眠进行了研究。他们发现用于实验研究的一千多只果蝇中,在睡眠不被打扰的情况下,有的果蝇一天能睡10小时,而有的果蝇一天只睡几分钟。在动物世界中,此前还从未发现过同一物种的不同个体睡眠时间差异如此巨大,也从未发现过任何动物在保证生存的情况下,睡眠时间可以如此之短。

之后的研究更加令科学家们震惊。他们对果蝇的整个生命周期实施了睡眠剥夺试验,类似的试验曾对狗、大鼠、蟑螂等动物都造成了致命影响,令其寿命大幅缩短。但在这次试验中,睡眠剥夺对果蝇寿命的影响却并不明显。

研究人员认为,该研究或许可以帮助我们重新审视睡眠的作用。伦敦帝国理工学院教授Giorgio Gilestro猜测,或许睡眠对生物发挥的作用可以在非常短的时间内完成,只需要很少的睡眠就可以让生物存活。

致死的睡眠剥夺

普通人的一生中,几乎有三分之一的时间都在睡眠中度过。人体处于睡眠的这段时间并不会做无用功,而是对记忆、学习、新陈代谢和情绪健康等方面都有积极的作用。

为了研究睡眠是不是维持生命必不可少的要素,科研人员通过动物试验来追踪睡眠剥夺对健康和生存的影响。以大鼠为例,睡眠剥夺对它们是致命的:芝加哥大学的Allan Rechtschaffen曾在—项研究中将大鼠放在一个转盘上,下面准备一盆水。他通过脑电波监测大鼠的困意,每当它们打瞌睡时,就会因离心力而落入水中,重新进入清醒状态。在这个实验进行的过程中,大鼠出现了包括体温异常、食欲增加的情况下体重不增反降等多种症状,大约一个月后,所有的大鼠都死了。

而在人类中,那些受到致死性家族失眠症影响的人,也往往是因为在出现症状的几个月内都无法入睡而导致死亡。

这些睡眠剥夺的案例似乎都证明,不睡觉是致命的。但仍有很多人对此存疑,在致死性家族失眠症的情况中,很难说究竟是睡眠不足导致了死亡,还是由于疾病引起的神经元坏死而导致了死亡。大鼠试验也存在同样问题,究竟是紧张还是失眠导致了死亡?

因此,科学家认为还需要更多的研究来验证睡眠与健康、寿命的关系。

一辈子都被剥夺睡眠的果蝇

此前曾有不少研究都对睡眠时间较短的果蝇有过关注,但却从未发现存在过每天睡眠仅有几分钟的果蝇。在此次研究中,研究人员将每只果蝇单独放于一个装有食物的试管中,用计算机辅助追踪技术和机器学习来记录果蝇的行为。这种方法可以记录果蝇在试管中的每一个位置,并且区分它是否在睡觉。

在分析了881只雌性果蝇、485只雄性果蝇的睡眠之后,研究人员发现,不同果蝇的睡眠时间长度分布区间很广.长的可以达到10小时,短的仅有几分钟。当它们被转移到新的环境中时,睡眠量也与过去的睡眠习惯基本一致。因此,研究人员认为果蝇个体的睡眠量是天生的。

看到这些天生几乎不需要睡眠的果蝇之后,研究人员希望了解剥夺果蝇的睡眠是否会影响其生存。他们使用计算机辅助监控果蝇的行为,当发现果蝇静止达到20秒时,就会轻轻转动试管,中断它们的睡眠。一般果蝇的生命周期通常为两个月左右,但在两个月的时间内,被剥夺睡眠的果蝇并没有出现类似于睡眠剥夺对大鼠和人类带来的致命影响——它们的寿命仅减少了几天。

睡眠是必需品吗?

研究人员认为,要证明睡眠是不是动物必不可少的生理需求,首先要回答一个基本问题:我们是否能够找到一种不需要睡眠就能够生存的动物?

现在,科学家们基于果蝇试验的数据,对这个问题给出了一个肯定答案——他们试验中所使用的野生型黑腹果蝇,睡眠并不是必不可少的。但是研究人员也指出,这并不意味着现实生活中的所有动物都能够离开睡眠而存活。

首先,很多研究表明,睡眠剥夺与严重的生理问题和认知下降有关。当果蝇处于捕食和野外竞争的环境中時,睡眠剥夺可能是致命的,就像没有翅膀的果蝇在实验室中可以生存,但是在野外却几乎无法存活。另外,科学家也认为,他们的试验并不能让果蝇不进行任何睡眠,也许20秒的短暂睡眠就足以保证果蝇最基本的生存需要。

基于这样的猜测,研究人员提出了对睡眠的新看法。他们认为,睡眠总量也许可以分为三部分:重要的、有用的和附属的。

他们将睡眠与进食进行了类比:我们在吃东西的时候,必需摄人_定数量的卡路里才能保证存活,这是重要的;我们需要再稍微多摄入一些,以获得更多的功能,这是有用的;我们也可能纯粹因为食物好吃,而额外摄入,这是附属的价值。Giorgio Gilestro教授认为,不管睡眠在维持基本生存方面发挥了哪些作用,它很可能只需要非常短的时间就能见效,也许实际上仅需要很少的睡眠时间,就能够维持生物体的基本生存。

——摘自《环球科学》

免责声明

我们致力于保护作者版权,注重分享,被刊用文章因无法核实真实出处,未能及时与作者取得联系,或有版权异议的,请联系管理员,我们会立即处理! 部分文章是来自各大过期杂志,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!