法国科学家发现爬行动物、鸟类和哺乳动物共有的古老睡眠节律

一个由法国国家科学研究中心 (CNRS)的团队在爬行动物和鸟类的睡眠中识别出一种超慢生物模式,与哺乳动物的慢波深度睡眠相同

这一发现发表在《自然神经科学》上,表明这种机制起源于一个共同祖先,早于300多万年前的合弓类、蜥形纲和主龙类的重大进化分歧。

广泛和多模式的方法

这项研究以全面的方法为特色:科学家们不仅限于脑电图,还进行了同时监测脑、心脏、血管、呼吸、肌肉和眼睛活动的完整睡眠周期。

研究了十种脊椎动物:七种爬行动物(壁虎、须龙、龟)、一种鸟类(鹦鹉)和两种参考哺乳动物。一个关键技术是超声功能成像,它允许可视化与睡眠相关的血管和血流动态。

有力的结果

大量数据分析显示,在爬行动物和鸟类中存在一种缓慢而规律的振荡,在不同的有机系统中同步。

这种节奏与哺乳动物的深度睡眠一致,其特征是高振幅和低频率的脑波,这是记忆巩固和通过胶淋巴系统清除代谢废物的关键阶段。

ritmo de sueño
发现爬行动物和鸟类的睡眠节奏及其与哺乳动物深度睡眠的关系。

进化的影响

数亿年来这种模式的保留表明,这不是一种新的适应,而是一个核心且不可或缺的机制,对脊椎动物羊膜动物的睡眠功能至关重要。其持久性表明它在生存中起着关键作用,并通过选择压力在代和环境变化中得以维持。

研究人员提出,除了可能的神经清洁功能外,这种节奏可能是一种适应策略,以最小化能量消耗,降低被捕食者检测到的可能性,并在受到威胁时快速过渡到清醒状态。

关于矛盾睡眠的讨论

该研究还为关于爬行动物中是否存在快速眼动睡眠(REM)的等效物的争论提供了清晰的答案。全面的监测未发现任何状态具备哺乳动物矛盾睡眠的所有特征。

相反,研究强调爬行动物和鸟类的基本睡眠结构建立在这种古老的慢节奏上,将REM睡眠的起源置于后来的进化阶段,可能是哺乳动物或温血羊膜动物特有的。

这一发现揭示了蜥蜴、鸟类和人类共享的睡眠核心,一种缓慢而持久的节奏,将现在的神经学与遥远的过去联系起来。这种振荡成为一种古老脑功能的物理标志,一个内部时钟,标记着一个对生命至关重要的恢复过程的节拍,其奥秘尚未完全揭示。

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