Chobotnica má dva hlavné striedavé stavy spánku – a dokonca aj zážitky môžu byť snami

Je známe, že chobotnice spia a menia farbu. Teraz bola v časopise publikovaná štúdia 25. marca 2021 IScience Zisťuje, že tieto farebné zmeny sú charakteristické pre dva hlavné striedavé stavy spánku: fázu „aktívneho spánku“ a fázu „pokojného spánku“. Vedci tvrdia, že tieto zistenia majú dôsledky na vývoj spánku a môžu naznačovať, že je možné, aby chobotnica vo sne niečo zažila.

Vedci si zvykli myslieť, že iba dva cicavce a vtáky majú dva spánkové stavy. Nedávno sa ukázalo, že niektoré plazy vykazujú aj spánok, ktorý nie je REM a REM. U sépií bola hlásená aj poloha spánku podobná hrkálke vo vzťahu k hlavonožcovi chobotnice.

„Zaujímalo nás, či by sme v chobotnici mohli vidieť dôkazy o dvoch spiacich štátoch,“ hovorí Siddarth Ribeiro, hlavný autor Brain Institute na Federálnej univerzite v Rio Grande do Norte v Brazílii. „Chobotnica má najviac centralizovaný nervový systém zo všetkých bezstavovcov a má vysokú schopnosť učiť sa.“

Vedci zistili, že v laboratóriu zachytili videozáznamy chobotnice. Zistili, že zvieratá boli počas nájdeného „pokojného spánku“ pokojné a pokojné, pričom ich pokožka a zrenice boli pripevnené k štrbine. Počas „aktívneho spánku“ to bol iný príbeh. Zvieratá dynamicky menili farbu a štruktúru svojej pokožky. Tiež potriasol očami a svalovým trhnutím stlačil nohy a telo.

„Je zaujímavejšie, že po tomto„ aktívnom spánku “väčšinou nasleduje dlhý„ pokojný spánok “- zvyčajne dlhší ako 6 minút,“ hovorí Ribeiro.

Tento cyklus sa bude opakovať v intervale približne 30 až 40 minút. Vedci merali rozsah stimulácie chobotnice pomocou vizuálnych a hmatových stimulačných testov, aby zistili, či tieto stavy skutočne predstavujú spánok. Výsledky týchto testov ukázali, že v „aktívnom“ aj „pokojnom spánku“ stav chobotnice vyžadoval silnejší stimul na vyjadrenie behaviorálnej odpovede porovnateľnej s výstražným stavom. Inými slovami, spali.

Zistenia majú zaujímavé dôsledky pre chobotnicu a pre vývoj spánku. Tiež kladú zaujímavé nové otázky.

Sylvia Medeiros, prvá autorka a postgraduálna študentka, hovorí: „Synonymum spánku, ktoré sa vyskytuje u Octopus insularis, je podobné tomu nášmu, s počiatočnou divergenciou ľanového semena asi pred 500 miliónmi rokov, a to napriek vývojovej vzdialenosti medzi hlavonožcami a stavovcami. Brain Institute of Federal University of Rio Grande do Norte, Brazília.

„Ak sa skutočne vyvinuli dva rôzne stavy spánku dvakrát nezávisle na stavovcoch a bezstavovcoch, aké sú potom potrebné evolučné tlaky, ktoré rozvíjajú tento fyziologický proces?“ Spýtal sa. „Nezávislý vývoj„ aktívneho spánku “u hlavonožcov, ktorý zodpovedá spánku REM, môže odrážať vznikajúcu vlastnosť spoločnú pre centralizovaný nervový systém, ktorá dosahuje určitú zložitosť.“

Medeiros tiež tvrdí, že zistenia zvyšujú pravdepodobnosť toho, že chobotnice budú mať rovnaké skúsenosti ako snívanie. Povedal, že nie je možné, že snívajú, pretože nám to nemôžu povedať, ale naše výsledky ukazujú, že počas „aktívneho spánku“ môže chobotnica zažiť stav zodpovedajúci REM spánku, teda počas ktorého ľudia snívajú najviac. „Hovorí.“ Ak chobotnice skutočne snívajú, je nepravdepodobné, že by zažili zložité symbolické zápletky, ako to robíme my. Chobotnice majú veľmi krátke obdobia „aktívneho spánku“ – zvyčajne niekoľko sekúnd až minútu. Ak sa počas toho niečo deje fáze, mali by to byť ako malé videoklipy alebo súbory GIF. ““

V budúcich štúdiách by vedci chceli zaznamenať nervové údaje z hlavonožcov, aby pochopili, čo sa stane, keď spia. Tiež sú zvedaví na úlohu spánku v látkovej premene zvierat, myslení a učení.

„Je lákavé špekulovať, že rovnako ako ľudia, aj sen v chobotnici môže pomôcť vyrovnať sa s environmentálnymi výzvami a podporiť učenie,“ hovorí Ribeiro. „Majú chobotnice nočné mory?“ Môžu byť sny chobotnice vtlačené do ich dynamických vzorov pokožky? Môžeme sa naučiť čítať ich sny kvantifikáciou týchto zmien? „

Referencie: „Sylvia Lima de Souza Medeiros, Mizziara Marlene Matias de Pava, Paulo Henrique Lopes, Vilfo Blanco, Francois Dantas de Lima, Jaime Bruno Cyron de Oliveira, Iniera, Illinois,“ Cyklická alternatíva k pokojným a aktívnym podmienkam spánku v chobotnici . Eduardo Mouth Senera, Sandro de Souza, Tatiana Silva Leite a Sidarta Ribeiro, 25% 204, IScience.
DOI: 10.1016 / j.isci.2021.102223

Túto prácu podporili Štátna univerzita v Rio Grande do Norte (UERN), Koordinácia pre zlepšovanie personálu vysokoškolského vzdelávania (CAPES), Národná rada pre vedecký a technologický rozvoj (CNPq) a Výskumná nadácia pre Sao Paulo (FAPESP). . ) Centrum pre neuromatematiku.