斑马鱼睡眠过程与哺乳动物等类似
人类睡眠模式或四点五亿年前已出现

2019-07-16 14:05:12 来源: 科技日报-中国科技网 作者: 张梦然

科技日报记者   张梦然

人类祖先和鱼曾经拥有共同的睡眠模式吗?根据英国《自然》杂志日前发表的一篇论文,美国科学家团队成功鉴定斑马鱼首个神经元睡眠标志,并发现,斑马鱼会经历与哺乳动物、鸟类和爬行动物类似的睡眠阶段。研究人员表示,这一结果表明,人类所拥有的睡眠模式,可能早在4.5亿年前就已出现。

动物界所有分支的睡眠,都已经通过行为标准加以描述。尽管看起来鱼类似乎不用睡觉,但实际上鱼属脊椎动物,同样需要用睡觉的方式消除神经系统和肢体的疲劳。就人类而言,睡眠的主要电生理特征是:深度睡眠和快速眼动(REM)睡眠。这些睡眠状态也存在于其他哺乳动物、鸟类和爬行动物中。但是,鱼类、两栖动物和较早的人类共同祖先是否存在同样的睡眠状态,一直不甚明了。

此次,美国斯坦福大学精神病学和行为科学系、睡眠科学与医学中心科学家菲利普·莫兰及同事,测量了两周龄的斑马鱼幼鱼在睡眠期间的全脑活动、眼动、肌肉动态和心率。借助这些测量结果,研究团队得以鉴定斑马鱼的首个神经元睡眠标志。

与此同时,研究团队鉴定出了不同的睡眠状态,包括慢爆睡眠(slow-bursting)、深度睡眠和快速眼球运动睡眠,也鉴定出了独特的肌肉特征(包括心脏和眼睛中的特征)。进一步分析显示,在漫长的历史发展中,斑马鱼会经历与哺乳动物、鸟类和爬行动物类似的睡眠阶段。

研究人员认为,以上发现可能代表了存在于先祖中的睡眠功能,这对脊椎动物至关重要。由此可以判断:人类所拥有的睡眠模式,或早在4.5亿年前就已出现了。

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斑马鱼,长得漂亮,好养,而且和人类基因有着87%高度同源性,是一种好用的模式生物。科研人员一直很好奇,鱼这种古老的脊椎动物,在睡眠时究竟处于怎样的状态?现在,谜底终于揭晓。通过全面测量其睡眠期间的各种信号,人们发现,原来斑马鱼的睡眠,和高级哺乳动物并无太大差异,一样也有深度睡眠和快速眼球运动睡眠。看来,人在睡觉上花费的生命的三分之一时间,绝对不是浪费,而是在漫长的演化时光中一直保留下来的重要功能啊。

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责任编辑: 房琳琳
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