近日！Science子刊！颠覆性发现！睡眠不一定需要大脑

我们的大脑需要睡眠才能正常工作。但事实证明，睡眠并不一定需要大脑。在一项新的研究中，研究人员发现了一种名为水螅的小型淡水动物存在一种类似睡眠的状态，这种动物解剖结构简单，并且没有大脑。

这项近日最新发表在《Science Advances》杂志上的研究，对我们理解睡眠需求演变的原因具有启示意义。

尽管没有大脑，水螅仍然需要睡眠。图片来源:九州大学

该研究的主要作者、日本九州大学的助理教授伊藤太一在一份声明中说:“我们现在有强有力的证据表明，动物在拥有大脑之前一定先有了睡眠的需要。”

水螅的睡眠状态。论文原图

睡眠在动物王国里几乎是普遍存在的，在人类和所有哺乳动物中都有，昆虫甚至蛔虫中都可以看到。然而，所有这些生物都有某种形式的中枢神经系统，或称大脑，所以科学家们不知道是睡眠进化先于大脑，还是反之。

据《生活科学》杂志此前曾报道，水螅类的近亲-水母也没有大脑，同样表现出了类似睡眠的行为。但这项新研究补充了这些发现，它表明水螅不仅会睡觉，而且还会对调节人类和其他高级动物睡眠的分子做出反应。

伊藤说：“根据我们的发现和先前有关水母的报道，我们可以说睡眠进化与大脑进化无关。”

在这项研究中，研究人员使用了一个录像系统——本质上是一个“水螅摄像头”——来监控水螅的运动，并确定它们是进入了类似睡眠的状态，还是运动减少的状态。

水螅睡眠中的超节律和体内平衡。论文原图

他们发现，水螅有活动和睡眠的周期，每个周期大约持续4个小时。

而且，振动或温度变化会破坏水螅的睡眠状态，导致睡眠不足的迹象——例如，之后水螅需要更长时间的睡眠，并显示出细胞生长减少。

化学物质对水螅睡眠的影响。论文原图

研究人员还将水螅暴露在与人类睡眠调节有关的化学物质中，包括褪黑激素和神经递质。暴露于这两种化学物质会增加水螅的睡眠活动。

然而，对许多动物有刺激作用的化学物质（比如多巴胺），却促进了水螅的睡眠。伊藤说，“虽然某些睡眠机制似乎得到了保留，但其他睡眠机制可能在大脑进化过程中发生了功能转换。

水螅“睡觉”期间基因的表达变化。

作者还发现，当他们剥夺了水螅“睡觉”时，200多个基因的表达发生了变化，其中一些基因参与了其他动物的睡眠调节。

总的来说，这些实验提供了有力的证据，证明动物在中枢神经系统进化之前就已经获得了与睡眠有关的机制，而且其中许多机制随着大脑的进化而得以保存。

原文地址：

https://www.livescience.com/60476-jellyfish-sleep.html

https://advances.sciencemag.org/content/6/41/eabb9415

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