Nie możesz spać? Neither do Flies

Pytaj dziesięciu studentów, ile śpią, a skończysz z dziesięcioma różnymi odpowiedziami. Chociaż ogólnie przyjmuje się, że osiem godzin snu to dobry cel, naukowcy nie są pewni, ile snu jest niezbędne do przetrwania. Sen jest słabo rozumiany, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że sen pochłania prawie jedną trzecią naszego życia. Ale ponieważ każde zwierzę wydaje się spać, naukowcy często wnioskują, że musi mieć jakąś niezbędną funkcję biologiczną. Yet,one zespół badawczy w Imperial College London wykazały, że wspólne muszka owocowa isable przetrwać z ledwie żadnego snu dla całego naturalnego życia.

W poprzednich badaniach, zwierzęta – w tym szczury, karaluchy, gołębie, psy i muszki owocowe – były przymusowo utrzymywane w stanie uśpienia przez tygodnie, a allseemed mieć wczesne zgony. Jednak bliższe zbadanie tych eksperymentów ujawnia, że metody stosowane do utrzymania zwierząt obudzonych były często stresujące i brutalne, od uwięzienia karaluchów w niekończącym się kole chomika do walkingdogs do ich śmierci. Tak więc, badania te nie były w stanie ostatecznie udowodnić, że brak snu był przyczyną śmierci, a nie stres z działań stosowanych w celu utrzymania zwierząt w stanie uśpienia.

Badacze niedawno połączyli nowoczesną technologię i moc statystyki, aby zaprojektować lepszy eksperyment z muszką owocową. W tym eksperymencie poszczególne muszki owocowe zostały uwięzione w wąskiej rurce, podczas gdy kamera wideo o wysokiej rozdzielczości przetwarzała ich ruchy za pomocą algorytmu uczenia maszynowego. Badacze byli w stanie określić, kiedy muszka spała, budziła się lub wykonywała coś, co naukowcy nazwali „mikroruchami”, jak np. pocieranie dłoni. Zamiast ręcznego monitorowania much przez studentów, system automatycznie wykryłby, czy mucha zasnęła, umożliwiając badanie tysięcy much bez nadzoru człowieka. „Jeśli przeprowadzilibyśmy ten eksperyment na mniejszej liczbie much, zobaczylibyśmy zupełnie inne wyniki,” powiedział Giorgio Gilestro, główny badacz, wyjaśniając, dlaczego bezsenne muchy nigdy wcześniej nie zostały znalezione.

Początkowo badacze śledzili tylko, ile czasu każda muszka owocowa spała – średnio dziesięć godzin na noc dla samców muszek owocowych i pięć dla samic. Ten dymorfizm płciowy jest głównie wyjaśnione przez samice muszek owocowych „potrzebę jedzenia częściej, jak potrzebują więcej białka do tworzenia jaj. Co ciekawe, trzy z 1,366 zaobserwowanych muszek spały przez mniej niż dwadzieścia minut w okresie dwudziestu czterech godzin. Te bezsenne muchy stanowią niewielką część badanych much, ale pokazują, że sen może nie być tak niezbędny, jak wcześniej sądzono.

Później muszki owocowe umieszczono w specjalnej probówce z przymocowanym do niej małym wirnikiem. Za każdym razem, gdy kamera wideo śledząca muszki zauważyła brak ruchu przez ponad dwadzieścia sekund, rurka trzymająca muszki gwałtownie obracała się przez sekundę. Proces ten obudziłby muszkę owocową whilealso „próbując usunąć składnik stresu”, powiedział Gilestro. W konsekwencji, the160 muszki owocowe podlegające temu leczeniu przez całe życie przeżyłyjust tak długo, jak ich partnerzy nie pozbawieni snu.

Dlaczego więc, myevolutionarily rozwijać ścieżki neuronowe, które prowadzą do snu, stan, który leavesus stacjonarne i bezsensowne dla godzin, chyba że jest to absolutnie konieczne? Onepossible wyjaśnienie jest, że istnieje wiele poziomów snu, a motyle owocowe były jeszcze osiągnięcie gołego minimum dla przetrwania. Zasadniczo, pewna ilość snu jest potrzebna do zachowania podstawowych procesów biologicznych, jak wypłukiwanie toksyn z mózgu. Drugi poziom snu umożliwia szczytowe umiejętności poznawcze i szybszy czas reakcji. Trzeci poziom snu jest przede wszystkim dla wygody, ale również w celu ochrony zwierząt przed drapieżnikami. Większość zwierząt ma gniazdo lub dom, do którego wracają, z dala lub osłonięte od niebezpieczeństwa. Posiadanie nieregularnych harmonogramów snu pozwala zwierzęciu pozostać w bezpiecznym środowisku, ratherthan be caught by a wandering predator.

Both the natural sleepless flies and theability for flies to survive without any sleep are fascinating results that arebound to be tests in the near future. Niestety, te nowe badania nie oznaczają, że studenci mogą ciągnąć całonocne imprezy bez żadnych konsekwencji. Liczne badania na ludziach pokazują, że zmniejszony czas reakcji i funkcji poznawczych arecorrelated z utratą snu. Jednak znalezienie bezsennych much w naturze może doprowadzić do lepszego zrozumienia, dlaczego my, ludzie i wszystkie zwierzęta, musimy spać w pierwszej kolejności.