Chủ sở hữu dành nhiều thời gian trong giấc ngủ REM hơn con cú trưởng thành.
Các nhà nghiên cứu tại Viện nghiên cứu sinh vật học Max Planck và Đại học Lausanne đã phát hiện ra rằng kiểu ngủ của chim con giống với động vật có vú trẻ em. Hơn thế nữa, giấc ngủ của chim con dường như thay đổi theo cách tương tự như ở người. Nghiên cứu những con cú trong tự nhiên, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng sự thay đổi trong giấc ngủ này có mối tương quan mạnh mẽ với sự biểu hiện của một gen liên quan đến việc tạo ra những đốm lông sẫm màu, melanic, một đặc điểm được biết đến với đặc điểm hành vi và sinh lý ở loài cú trưởng thành. Những phát hiện này làm tăng khả năng hấp dẫn rằng các quá trình phát triển liên quan đến giấc ngủ trong não đóng góp vào mối liên hệ giữa melanism và các đặc điểm khác được quan sát thấy ở loài cú trưởng thành và các động vật khác.
Khi chúng già đi, những con cú con thay đổi kiểu ngủ. Càng lớn tuổi, họ càng dành ít thời gian trong giấc ngủ REM. Tín dụng hình ảnh: quasarphotos / Fotolia
Giấc ngủ ở động vật có vú và chim bao gồm hai giai đoạn, giấc ngủ REM (giấc ngủ chuyển động mắt nhanh ngủ ngủ) và giấc ngủ không REM. Chúng ta trải nghiệm những giấc mơ sống động nhất trong giấc ngủ REM, một trạng thái nghịch lý được đặc trưng bởi hoạt động của não giống như thức. Mặc dù nghiên cứu sâu rộng, mục đích giấc ngủ REM vẫn còn là một bí ẩn. Một trong những tính năng nổi bật nhất của giấc ngủ REM là tính ưu việt của nó ngay từ đầu đời. Một loạt các động vật có vú dành nhiều thời gian hơn trong giấc ngủ REM trong thời kỳ đầu đời so với khi chúng trưởng thành. Ví dụ, khi còn là trẻ sơ sinh, một nửa thời gian ngủ của chúng ta dành cho giấc ngủ REM, trong khi đêm qua, giấc ngủ REM có lẽ chỉ chiếm 20-25% thời gian ngủ của bạn. Mặc dù chim là nhóm không phải động vật có vú duy nhất biết tham gia rõ ràng vào REM Giấc ngủ, không rõ liệu giấc ngủ có phát triển theo cách tương tự ở chim con hay không.
Do đó, Niels Rattenborg của MPIO, Alexandre Roulin của Unil, và nghiên cứu sinh Madeleine Scriba của họ, đã xem xét lại câu hỏi này trong một quần thể những con cú hoang dã. Họ đã sử dụng máy ghi điện não đồ (EEG) và bộ ghi dữ liệu chuyển động kết hợp với các cảm biến EEG xâm lấn tối thiểu được thiết kế để sử dụng ở người, để ghi lại giấc ngủ ở 66 con nợ ở độ tuổi khác nhau. Trong các bản ghi âm, những con nợ vẫn ở trong hộp tổ của chúng và được bố mẹ cho ăn bình thường. Sau khi ghi lại mô hình giấc ngủ của họ trong tối đa năm ngày, bộ ghi chép đã bị xóa. Tất cả các con nợ sau đó đã bỏ trốn và trở lại với tốc độ bình thường để sinh sản trong năm sau, cho thấy rằng không có tác động bất lợi lâu dài nào của việc thả eves lên não ngủ của chúng.
Mặc dù thiếu các chuyển động mắt đáng kể (một đặc điểm chung của loài cú), những con nợ đã dành một lượng lớn thời gian trong giấc ngủ REM. Trong giai đoạn ngủ này, con nợ EEG cho thấy hoạt động giống như thức tỉnh, mắt vẫn nhắm và đầu gật đầu chậm chạp, báo cáo Madeleine Scriba từ Đại học Lausanne (xem video trong liên kết dưới đây). Điều quan trọng, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng cũng giống như ở người trẻ em, thời gian dành cho giấc ngủ REM giảm xuống khi những con nợ già đi.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra mối quan hệ giữa giấc ngủ và sự biểu hiện của một gen trong các nang lông liên quan đến việc tạo ra các đốm lông màu đen, melanic. Giống như ở một số loài chim và động vật có vú khác, chúng tôi đã phát hiện ra rằng melanic phát hiện ra ở các loài cú với nhiều đặc điểm hành vi và sinh lý, nhiều trong số đó cũng có liên kết với giấc ngủ, như chức năng hệ thống miễn dịch và điều tiết năng lượng, chú thích Alexander Roulin từ Đại học Lausanne. Thật vậy, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng những con nợ biểu hiện mức độ gen cao hơn liên quan đến melanism có giấc ngủ REM ít hơn so với tuổi của chúng, cho thấy bộ não của chúng đang phát triển nhanh hơn so với những con nợ biểu hiện mức độ thấp hơn của gen này. Theo cách giải thích này, enzyme được mã hóa bởi gen này cũng đóng vai trò sản xuất hormone (tuyến giáp và insulin) liên quan đến sự phát triển của não.
Mặc dù nghiên cứu bổ sung là cần thiết để xác định chính xác giấc ngủ, sự phát triển của não và sắc tố có liên quan đến nhau như thế nào, tuy nhiên những phát hiện này đặt ra một số câu hỏi hấp dẫn. Có sự thay đổi trong giấc ngủ trong quá trình phát triển não ảnh hưởng đến tổ chức não người lớn? Nếu vậy, điều này có góp phần vào mối liên hệ giữa các đặc điểm hành vi và sinh lý và melanism quan sát thấy ở những con cú trưởng thành? Có phải giấc ngủ và sắc tố covary ở những con cú trưởng thành, và nếu vậy điều này ảnh hưởng đến hành vi và sinh lý của chúng như thế nào? Cuối cùng, Niels Rattenborg từ Viện nghiên cứu sinh vật học Max Planck ở Seewiesen hy vọng rằng sự biến đổi tự nhiên này trong giấc ngủ REM trong một giai đoạn phát triển não bộ có thể được sử dụng để tiết lộ chính xác giấc ngủ REM làm gì cho não đang phát triển ở loài cú con, cũng như con người.
Thông qua Max-Planck-Gesellschaft