章鱼有两种主要的交替睡眠状态——甚至可能会做梦

活跃睡眠的章鱼

这张照片显示的是一只章鱼在积极睡眠。资料来源:Sylvia L. S. Madeiros

我们知道章鱼睡觉时会变色。现在,《华尔街日报》于2021年3月25日发表了一项研究iScience发现这些颜色的变化是两种主要交替睡眠状态的特征:“活跃睡眠”阶段和“平静睡眠”阶段。研究人员说,这一发现对睡眠的进化具有启示意义,并且可能表明章鱼也有可能经历类似于梦的事情。

科学家们过去认为只有哺乳动物和鸟类有两种睡眠状态。最近,研究表明一些爬行动物也有非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠。据报道,乌贼也有类似快速眼动的睡眠状态,乌贼是章鱼的头足类亲戚。

“这让我们想,我们是否也能在章鱼身上看到两种睡眠状态的证据,”巴西北里约热内卢Grande do north联邦大学大脑研究所的资深作者Sidarta Ribeiro说。“章鱼的神经系统是所有无脊椎动物中最集中的,而且已知它有很高的学习能力。”

为了找到答案,研究人员在实验室中拍摄了章鱼的视频。他们发现,章鱼在“安静睡眠”时是安静的,皮肤苍白,瞳孔收缩成一条缝。而在“主动睡眠”阶段,情况则完全不同。这些动物会动态地改变它们的皮肤颜色和纹理。它们在收缩吸盘和肌肉抽搐时也会移动眼睛。

“更有趣的是,这种‘活跃睡眠’大多发生在长时间的‘安静睡眠’之后——通常超过6分钟——而且它有一个典型的周期性,”Ribeiro说。

这个循环每隔30到40分钟重复一次。为了证实这些状态确实代表了睡眠,研究人员用视觉和触觉刺激测试来测量章鱼的觉醒阈值。这些测试的结果表明,在“活跃”和“安静的睡眠”状态下,章鱼需要一个强烈的刺激来唤起与警觉状态相比的行为反应。换句话说,他们在睡觉。

这一发现对章鱼和睡眠的进化有着有趣的暗示。它们也提出了有趣的新问题。

“睡眠状态的交替中观察到章鱼insularis似乎与我们的很相似,尽管巨大的进化的头足类动物和脊椎动物之间的距离,与血统的早期分化大约5亿年前,”西尔维娅说,第一作者和研究生Medeiros大脑研究所的里约热内卢联邦大学的格兰德北,巴西。

“如果在脊椎动物和无脊椎动物中,两种不同的睡眠状态分别进化了两次,那么形成这一生理过程的进化压力到底是什么呢?””她问道。“头足类动物独立进化出类似于脊椎动物快速眼动睡眠的‘主动睡眠’,这可能反映了中央神经系统的一种新特性,这种特性共同存在于达到一定复杂性的中央神经系统中。”

Medeiros还说,这些发现增加了章鱼有类似做梦的经历的可能性。她说:“不可能肯定它们是在做梦,因为它们不能告诉我们这一点,但我们的结果表明,在‘活跃睡眠’期间,章鱼可能经历了一种类似于REM睡眠的状态,而REM睡眠是人类最常做梦的状态。”“如果章鱼真的会做梦,它们不太可能像我们一样经历复杂的象征性情节。章鱼的“主动睡眠”持续时间很短,通常从几秒到一分钟。如果在这种状态下做梦,那应该更像是小视频,甚至是动图。”

在未来的研究中,研究人员希望记录头足类动物的神经数据,以便更好地了解它们睡觉时发生了什么。他们也对睡眠在动物新陈代谢、思维和学习中的作用感到好奇。

Ribeiro说:“我们很容易推测,就像人类一样,章鱼做梦可能有助于适应环境挑战,促进学习。”“章鱼会做噩梦吗?”章鱼的梦境会不会刻在它们动态的皮肤图案上?我们能通过量化这些变化来学习解读他们的梦吗?”

参考:“循环交替的安静和活跃的睡眠状态章鱼”由西尔维娅利马de Souza Medeiros Mizziara Marlen Matias de Paiva保罗•恩里克•洛佩斯,Wilfredo布兰科,弗朗索瓦丝Dantas本人交出密码•德利马,杰米·布鲁诺Cirne de Oliveira Inacio戈麦斯Medeiros爱德华多;Sequerra de Souza桑德罗,塔蒂阿娜席尔瓦雷特和Sidarta里贝罗,2021年3月25日,iScience
DOI: 10.1016 / j.isci.2021.102223

本研究由北大里约热内卢州立大学(UERN)、Coordenação de Aperfeicoamento de Pessoal de Nível Superior (cape)、Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)和São Paulo研究基金会(FAPESP)神经数学中心支持。

2的评论“章鱼有两种主要的交替睡眠状态——甚至可能做梦”

  1. 我认为章鱼的正确复数形式是octopi。像radius和radii,像嗯,ignoramus,和ignorami?

  2. 关于科学,一个人对事实的看法与事实无关。
    不管个人信仰如何,章鱼的复数形式都是章鱼。
    至于“无知”,那也是错的。在某一方面,你的成绩非常好。
    拼写和语法很容易检查,这是一个谜,为什么会发生这种情况。

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