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根据周五在线发表在一篇同行评审期刊“科学”杂志上的一项新研究,研究人员首次发现人类,其他哺乳动物和鸟类在睡眠中遇到的大脑活动类型相同

据新发表的论文报道,来自德国法兰克福马克斯普朗克脑研究所的Gilles Laurent及其同事观察了澳大利亚胡须龙(Pogona vitticeps)并发现了快速眼动和慢波睡眠的证据

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这一发现表明,负责慢波和快速眼动睡眠的脑干电路远远超过了科学家之前所认识到的,至少可以追溯到羊膜动物的进化以及脊椎动物对陆地陆地殖民化的最早时期

Amnitoes是一种四足动物的脊椎动物,能够在水外生存卵子,这组动物包括爬行动物以及鸟类和哺乳动物,Laurent和他的研究员周四在一份声明中解释说

它们最初出现在大约3.2亿年前,分为两组,一组产生哺乳动物,另一组产生鸟类和爬行动物

大约2.5亿年前,大胡子龙从爬行动物分支出现,比恐龙和鸟类早得多

如果在蜥蜴,鸟类和哺乳动物中观察到某种行为,它可能会存在于它们的共同祖先中,因此该团队决定研究Pogona vitticeps的大脑,因为它的设计简单,与更古老的生物有相似之处

在试图更多地了解爬行动物的皮质功能,动力学和计算时,Laurent的团队监测了该生物处于静止状态时的大脑活动,发现这种活动在两种不同的状态之间转移,后来被发现是REM和慢波睡眠模式连续振荡6-10小时,但每个阶段仅持续约80秒(而人类则为60-90分钟)

像哺乳动物一样,胡须龙经历了一个阶段,其特征是低频/高振幅平均大脑活动和罕见和突发的神经元放电(慢波睡眠),其中一个标志是清醒状的大脑活动和快速眼动(REM睡眠) ,作者说

此外,发现慢波睡眠由皮质和大脑的另一部分协调,尽管在爬行动物中它是背侧心室脊,而在哺乳动物中,该区域是海马

根据他们的研究结果,研究人员认为,当羊膜动物首次出现时,这些力学起源于共同的祖先,而不是鸟类,哺乳动物和爬行动物中这种睡眠模式的单独,趋同的进化

洛朗在一份声明中解释说:“假设一种复杂现象(如睡眠大脑动力学)的融合进化(两次或三次在羊膜植入进化中)比想象共同起源要少得多

” “鉴于爬行动物的早期分支,来自龟类,蜥蜴或鳄鱼等几种爬行动物分支的额外证据只会增加我们查看共同起源的可能性

”“迄今为止的证据指出REM和慢波睡眠的起源至少可以追溯到生活在3.2亿年前的爬行动物,鸟类和哺乳动物的共同祖先,“他说,并补充说他和他的同事计划继续分析这种类型的大脑在休息和清醒状态下的活动,以便他们能够更好地理解不同类型脊椎动物的脑功能的相似性

- 图片来源:Thinkstock