우리처럼 물고기는 꿈꾸는수면을 경험합니다.

눈꺼풀이없는 동물의 경우 물고기는 놀랍게도 심각한 눈을 감을 수 있습니다.

제브라 피시 ( Danio rerio) 졸다, 그들은 사람들이하는 것처럼 z를 잡습니다. 새로운 연구 결과. 이 줄무늬 수영 선수들은 인간이 꿈꾸는 단계 인 REM 수면과 동등한 암수를 경험하는 것으로 보입니다. 지금까지 포유류, 새, 파충류에서만보고 된 것입니다.

그렇지 않습니다. t는 반드시 물고기가 꿈을 꾸고 있거나 심지어 그들의 수면이 우리와 완전히 동일하다는 것을 의미합니다. 그럼에도 불구하고 오늘 Nature 지에 게재 된이 연구는 다단계 졸음이 포유류, 조류, 파충류, 양서류 및 어류를 포함하는 동물 그룹 인 척추 동물 사이에서 흔할 수 있으며 4 억 5 천만 년 전에 발생했을 수 있음을 시사합니다. .

“이 논문은 오랜 시간이 걸릴 것입니다.”이 연구에 참여하지 않은 어바인 캘리포니아 대학의 신경 생물학자인 Audrey Chen Lew는 말합니다. “이 연구는 정말 멋진 작업입니다. 어류와 인간, 그리고 우리가 이전에 보지 못했던 다른 포유류의 유사점입니다.”

척수를 구성하는 신경 회로를 가진 척추 동물과 같은 복잡한 동물들 사이에서 수면이 어느 정도 편재한다는 사실은 생각할 필요가없는 것처럼 들릴 수 있습니다. 하지만 신경 생물학의 세계에서 모든 것이 흑백이 아닙니다.

한 가지 문제는 수면이 항상 측정하거나 식별하기 쉽지 않다는 것입니다. 어떤 생물에서는 쉽게 찾아 낼 수있는 행동입니다. 졸음에 따라 많은 동물이 편안한 자세로 자리를 잡고 대부분의 움직임을 멈추고 장기간 (혼수 상태에 빠지지 않고) 주변 환경에 대해 인식하지 못하게됩니다. 또는 역전하기 어려운 다른 존재 상태).

그러나 다른 유기체는 이러한 기준을 따르지 않기 때문에 연구자들은 수면에 대한 더 많은 세포 적 정의를 찾도록 촉구합니다. 실제로 정기적으로 수면을 취하는 모든 사람들 중에서.

실제로 과학자들이 다소 못 박은 부분입니다. 포유류, 새, 파충류에 서식하며 건초를 쳤을 때 뇌에서 유사한 전기적 활동 패턴을 보입니다. 반면에 물고기는 대부분의 수면 연구 방법이 인간과 다른 육상 생물에 맞춰져 있다는 사실로 인해 대부분 미스테리로 남아 있습니다.

하지만 at에 의해 분리되어 있음에도 불구하고 최소 4 억년의 진화, 물고기와 인간은 그다지 다르지 않습니다. 물고기 몸 전체에는 DNA에 기록 된 유전자에 이르기까지 인간 생리학의 친숙한 특징이 있습니다. 연구 저자 인 스탠포드 대학의 신경 생물학자인 필립 모레 인은 물고기에 관해서는 인간과 같은 수면을위한 모든 적절한 기계가 있다고 말합니다. 아직 아무도 같은 일을하고 있는지 확인할 방법을 찾지 못했을뿐입니다.

그래서 Mourrain이 이끄는 과학자 팀은 자체 방법을 발명하기로 결정했습니다. 인간의 수면 연구에서 사람의 신체에 연결된 센서는 뇌 활동, 심박수, 호흡 및 근육 움직임을 기록합니다. 이 포괄적 인 측정 세트에서 영감을 받아 연구진은 실제로 생후 처음 몇 주 동안 투명한 몸으로 발달하는 줄무늬, 인치 길이의 미노 인 zebrafish에 대한 전신 스캔을 개발했습니다.

이 투명 피부는 연구자들이 수술이나 다른 침습적 절차없이 물고기의 장기를 직접 들여다 볼 수있게했기 때문에 실험 성공의 핵심이라고 Mourrain s에서 연구를 수행하는 연구 저자 인 Louis Leung은 말합니다. 감독. 인간의 경우 많은 수면 연구 측정 값은 피부의 전극을 통해 전기 신호를 기록하여 수집됩니다. 그러나 물고기의 투명성 덕분에 연구자들은 형광 마커를 세포에 넣는 것만으로 동일한 종류의 데이터를 수집 할 수있었습니다. 그런 다음 전기 신호가있을 때 조명이 켜지면서 시간이 지남에 따라 개별 세포의 행동을 재생하여 그림 놀이를 만들었습니다.

팀이 안식 상태로 어린 제브라 피시 무리의 뇌파를 분석했을 때 두 가지 친숙한 전기 활동 패턴을 발견했습니다. 첫 번째는 인간에게 깊은 수면 또는 저파 수면으로 알려진 것과 놀랍도록 닮았으며, 일련의 동기화 된 저주파 뇌파를 생성하기 때문에 이름이 붙여졌습니다. 사람의 경우 깊은 수면은 낮은 뇌 활동으로 표시되며 신체가 회복 할 수있는 기회를 제공하는 것으로 생각됩니다. 또한 메모리 통합에도 역할을 할 수 있습니다.

물고기에서도 마찬가지라면 Mourrain은 말이 많다고 말합니다. 생명이 헤엄 치는 동물의 경우에도 항상 R & R이 필요합니다. 그리고 물고기도 배워야합니다. 그러나 Mourrain은 제브라 피쉬에서 인간 수면의 또 다른 특징이 반향되는 것을보고 훨씬 더 당황했습니다. 사람들이 꿈꾸는 상태입니다.

소위 REM 수면은 실제로 뇌 활동으로 가득 차 있습니다. 깨어있는 시간 동안 측정 한 것과 동등합니다. 물론 가장 큰 차이점은 신체의 나머지 부분이 깨어 있지 않고 실제로 대부분 고정되어 있다는 것입니다 (인간에서는 앞뒤로 움직이는 눈 제외).

대부분의 이것은 또한 제브라 피쉬의 경우에도 마찬가지인 것으로 보이지만, 나머지 신체와 함께 조용히 유지되는 눈을 제외하면 Mourrain은 말합니다. (많은 다른 동물들도 REM 수면 중에 눈을 가만히 유지합니다.)

깊은 수면과 REM 수면은 인간과 물고기 사이에서 완전히 동일하지 않았습니다. University College London의 신경 생물 학자이자 제브라 피시 전문가 인 Guliz Ozcan은 다음과 같이 지적합니다. 연구에 참여하지 않았습니다. 우선, 저파 수면에 해당하는 제브라 피쉬는 훨씬 더 느 렸습니다. 이러한 차이에도 불구하고 Ozcan은 두 상태의 신경 “서명”을 분명히 인식 할 수 있다고 말합니다. 즉, 인간 버전의 수면이 생각보다 훨씬 인간적 일 수 있다는 것을 의미합니다.

이러한 새로운 발견을 통해 Leung은 다음과 같이 말합니다. zebrafish는 이제 더 분자 수준에서 수면이 정확히 지적 된 척추 동물의 증가하는 목록에 합류 할 수 있습니다. 존재하는 모든 척추 동물을 테스트하지 않고는이 그룹에서 다단계 수면이 보편적인지 여부를 말하기 어렵습니다. 알려진 모든 척추 동물 종의 약 절반을 차지하는 물고기 인 제브라 피쉬와 그 놀라운 수면은 적어도 4 억 5 천만년 전에 살았던 포유류, 새, 파충류 및 물고기의 공통 조상에서 다단계 수면이 존재했을 수 있음을 암시합니다.

양서류도 물고기보다 우리와 더 밀접한 관련이 있기 때문에 특성을 공유 할 가능성이 있습니다. 다음 단계는 동일한 서명이 더 확장되는지 확인하는 것입니다. 다시 진화 팀 e.

이러한 뿌리 깊은 의미는이 논문을 “a 이 연구에 참여하지 않은 듀크 대학의 신경 생물 학자 Eva Naumann은 “완전히 돌파구를 찾았습니다.이 연구에 참여하지 않은 것은 과장 할 수 없습니다. 퍼즐의 잃어버린 부분이었습니다 … 저는 이와 같은 연구를 기다리고있었습니다. 이 분야에서 일하기 시작한 이래로 계속 나오죠.”

하지만 여기에있는 큰 그림은 인간을 원시적으로 그려 내지 않습니다. 오히려 이러한 결과는 “수면과 같은 신경 현상을 연구하기위한 모델 시스템으로 제브라 피시를 향상시켜야합니다.”라고 Naumann은 덧붙입니다.

이 연구 결과는 또한 수면을 박탈하거나 수면제로 치료할 때 제브라 피시가 반응하는 것으로 나타났습니다. Ozcan은 행동 적으로나 생리적으로 인간과 비슷하게 불규칙하거나 무질서한 수면을 치료하기 위해 약물을 선별하는 데 유용 할 수 있음을 암시한다고 Ozcan은 말합니다.

하지만 여전히 방에 코끼리가 있습니다. , 수면과 그 모든 단계는 연구자들이 그들의 진정한 목적을 찾기 위해 계속해서 당혹스러워합니다.하지만 졸음이하는 일이 무엇이든간에, 그것이 정말로 오래 전에 진화했고 너무 많은 종에 갇혀 있었다면, “그것은 정말로 무언가를 가리 킵니다. Leung은 말합니다.

제브라 피시가 REM 버전에서 꿈을 꾸는 지 여부에 대해서는 여전히 열린 질문입니다. 꿈꾸는 것이 학습과 암기의 산물이라면 확실히 가능하다고 Mourrain은 말합니다.

결국 대부분의 돌파구는 예상치 못한 곳에서 비롯됩니다. 사람들 (또는 다른 종)은 결코 꿈도 꾸지 못했던 것들을 포함합니다.