まぶたのない動物の場合、魚は驚くほど深刻な目を閉じて捕まえることができます。
ゼブラフィッシュの場合（ Danio rerio）居眠りし、人々がするのと同じように彼らのzを捕まえる、新しい研究が示しています。これらの縞模様の水泳選手は、人間が夢を見る段階であるレム睡眠に相当する魚を体験しているように見えます。これまで、哺乳類、鳥、爬虫類でしか報告されていませんでした。
そうではありません。必ずしも魚が夢を見ていること、あるいは彼らの睡眠のバージョンが私たちのものと完全に同一であることを意味します。それでも、本日ジャーナルNatureに発表されたこの研究は、多段階スヌーズが脊椎動物（哺乳類、鳥、爬虫類、両生類、魚を含む動物のグループ）の間で一般的であり、4億5000万年以上前に発生した可能性があることを示唆しています。 。
「この論文は久しぶりです」と、カリフォルニア大学アーバイン校の神経生物学者で、研究に関与していなかったオードリー・チェン・リューは言います。「それは本当に素晴らしい仕事です…魚と人間、そしてこれまでに見たことのない他の哺乳類との類似点。」
脊椎動物などの複雑な動物の間では、睡眠は多かれ少なかれ遍在しています。脊椎動物はすべて、脊髄を構成する神経回路を持っていますが、簡単に聞こえるかもしれません。しかし、神経生物学の世界では、物事はそれほど白黒ではありません。
1つの問題は、睡眠の測定や特定が必ずしも容易ではないということです。いくつかの生き物では、それを見つけるのは簡単な行動です：彼らが居眠りするにつれて、多くの動物はリラックスした姿勢に落ち着き、彼らの動きのほとんどを止め、そして長期間（昏睡状態に入ることなく）周囲の意識を失います
ただし、他の生物はこれらの基準に従わないため、研究者は睡眠のより細胞的な定義を探すように促されます。これは、普遍的に検出できる可能性があります。実際、定期的に眠りにつくすべての人の中で。
ゼブラフィッシュは人生の最初の数週間は透明です。ここに示されているのは幼虫、または幼虫です。画像クレジット：ショーンバージェス、NHGRI、ウィキメディアコモンズ
これは、実際には科学者が多かれ少なかれ釘付けにしているものです。哺乳類、鳥類、爬虫類では、干し草に当たったときに脳内で同様の電気的活動パターンを示します。一方、魚は、多くの睡眠研究方法が人間や他の陸上の種に合わせて調整されているという事実のために、ほとんど神秘的なままです。
しかし、それらはで分離されていますが少なくとも4億年の進化、魚と人間はそれほど違いはありません。魚の体全体に、DNAに書き込まれた遺伝子に至るまで、人類生理学のよく知られた特徴があります。魚に関しては、人間のような睡眠のためのすべての適切な機械があります、とスタンフォード大学の神経生物学者である研究著者フィリップ・モウラインは言います。同じことをしているのかどうかを確認する方法をまだ誰も見つけていなかっただけです。
そこで、Mourrainが率いる科学者のチームは、独自の方法を発明することにしました。人間の睡眠研究では、人の体に接続されたセンサーが、脳の活動、心拍数、呼吸、筋肉の動きを記録します。この包括的な一連の測定からインスピレーションを得て、研究者たちは、ゼブラフィッシュの全身スキャンを開発しました。ゼブラフィッシュは、生後数週間で透明な体で発達する、長さ1インチの縞模様のミノーです。
このシースルースキンは、研究者が手術やその他の侵襲的処置を必要とせずに魚の臓器を直接覗き見できるようにするため、実験の成功の鍵でした、とMourrainの研究を行っている研究著者のLouisLeungは述べています。監督。人間の場合、多くの睡眠研究の測定値は、皮膚の電極を介して電気信号を記録することによって収集されます。しかし、魚の透明性により、研究者は蛍光マーカーを細胞に入れるだけで同じ種類のデータを収集でき、電気信号の存在下で点灯し、個々の細胞の行動を経時的に再生することで絵画的な遊びを生み出しました。
チームが休息中の幼いゼブラフィッシュの群れの脳波を分析したとき、彼らは電気的活動の2つのよく知られたパターンを発見しました。最初のものは、人間で深い睡眠または徐波睡眠として知られているものと非常によく似ています。これは、一連の同期した低周波の脳波を生成するため、このように名付けられました。人々の場合、深い睡眠は脳の活動が低いことを特徴とし、体が回復する機会を与えると考えられています。また、メモリの統合にも役割を果たす可能性があります。
それが魚にも当てはまるのなら、それは非常に理にかなっているとMourrainは言います。泳ぎながら人生を送る動物でも、常にR & Rが必要です。そして魚も学ぶ必要があります。しかし、Mourrainは、ゼブラフィッシュにエコーされた人間の睡眠の別の特徴、つまり人々が夢を見ている状態を見て、はるかに驚いていました。
いわゆるレム睡眠は、実際には脳の活動で爆発しています。起床時間中に行われた測定と同等です。もちろん、大きな違いは、体の残りの部分が目覚めておらず、実際にはほとんど動かないことです（人間の場合、前後にぐいと動く目は除きます）。
これはゼブラフィッシュにも当てはまるようですが、目は体の他の部分と一緒に静かに保たれていました、とMourrainは言います。 （他の多くの動物もレム睡眠中は目を静止させます。）
人間と魚の間で深い睡眠もレム睡眠も完全に同一ではなかったと、ロンドン大学ユニバーシティカレッジの神経生物学者でゼブラフィッシュの専門家であるグリズオズカンは指摘します。研究には関与していませんでした。一つには、徐波睡眠に相当するゼブラフィッシュは、かなり遅くなりました。これらの違いにもかかわらず、オズカン氏は、両方の状態の神経の「署名」は明確に認識できると言います。つまり、人間の睡眠はかつて考えられていたよりもはるかに人間的ではない可能性があります。
これらの新しい発見により、Leungは次のように述べています。ゼブラフィッシュは、睡眠がより分子レベルで特定されている脊椎動物の増え続けるリストに加わることができるようになりました。存在するすべての脊椎動物をテストしなければ、多段階睡眠がこのグループで普遍的であるかどうかを判断するのは難しいと彼は付け加えます。既知の脊椎動物種の約半分を占める魚であるゼブラフィッシュとその驚くべき眠りは、少なくとも4億5000万年前に生息していた哺乳類、鳥、爬虫類、魚の共通の祖先に多段階の睡眠が存在した可能性があることを示唆しています。
両生類は魚よりも私たちと密接に関係しているため、特性を共有する可能性が高いとMourrain氏は言います。次のステップは、同じ署名がさらに広がるかどうかを確認することです。進化のタイミングに戻るe。
上：蛍光中枢神経系を持つゼブラフィッシュの幼虫。セルはアクティブになると点灯します。下：同じ蛍光で照らされたゼブラフィッシュの中枢神経系と筋肉。このシステムを使用して、研究者は侵襲的な手順なしで睡眠の細胞の特徴を記録することができました。画像クレジット：スタンフォード大学のLouisLeung提供
このような根深い影響により、この論文は「a研究に関与しなかったデューク大学の神経生物学者であるEvaNaumannは、次のように述べています。「私はそれを誇張することはできません。パズルの欠けている部分でした…私はこのような研究を待っていました。私がこの分野で働き始めてからずっと出てきます。」
ここでの全体像は、人間を原始的なものとして描いているわけではありません。むしろ、これらの結果は「睡眠などの神経現象を研究するためのモデルシステムとしてゼブラフィッシュを高める」はずです。
この研究の結果は、睡眠を奪われたとき、または睡眠薬で治療されたときに、ゼブラフィッシュが反応することも示しました。人間と同様に、行動的にも生理学的にも、不規則な睡眠や睡眠障害を治療するための薬のスクリーニングにも役立つ可能性があることを示唆しています。
しかし、部屋にはまだ象がいます。 、睡眠とそのすべての段階は、研究者が彼らの本当の目的を突き止めようとしていることを困惑させ続けています。しかし、居眠りが何をしているのか、それが本当にずっと前に進化し、非常に多くの種で立ち往生しているのであれば、「それは本当に何かを指し示しています不可欠です」とLeung氏は言います。
ゼブラフィッシュがREMのバージョンで夢を見ているかどうかについては、まだ未解決の問題です。夢が学習と暗記の産物である場合、それは確かに可能です、とMourrainは言います。
結局のところ、ほとんどの突破口は最も予想外の場所から来ていると彼は言います。人々（またはおそらく他の種）が夢にも思わなかったものを含みます。
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