Осьминоги спят так же, как люди

Как и люди, осьминоги колеблются между двумя отдельными стадиями сна — спокойной фазой и оживленной фазой, похожей на фазу быстрого сна у млекопитающих. Другими словами, осьминоги спят так же, как и люди. Но предполагает ли это захватывающую возможность сновидений этих морских существ?

Когда осьминоги спят, короткие эпизоды интенсивной активности иногда нарушают их спокойный отдых. Их руки и глаза судорожно дергаются, частота дыхания увеличивается, а кожа пульсирует яркими оттенками.

Недавно, исследовательская группа из Окинавского института науки и технологий (OIST) совместно с Вашингтонским университетом тщательно изучили мозговую активность и кожные узоры осьминогов (Octopus laqueus) во время этих интервалов активного сна. Полученные данные, что интересно, отражают нервную активность и поведение кожи, наблюдаемые во время периодов бодрствования. Эта активность, подобная бодрствованию, также проявляется во время быстрого сна у млекопитающих, на стадии сна, когда в основном снятся сны.

Пробуждение к секретам сна

Исследование, опубликованное 28 июня в журнале Nature, освещает поразительные параллели между режимами сна людей и осьминогов. Он дает проницательные откровения о происхождении и цели сна, гофрокороб характеристики.

«Все животные демонстрируют ту или иную форму сна, от простых организмов, таких как медузы и плодовые мушки, до более сложных. Однако считалось, что концепция чередования двух разных стадий сна присуща исключительно позвоночным», — объяснил профессор Сэм Рейтер, старший автор и глава отдела вычислительной нейроэтологии в OIST.

Раскрытие подводной загадки сна

Новаторское понимание сна осьминога было вызвано посещением OIST доктором Линой Мешулам, физиком-статистиком из Вашингтонского университета.

«Учитывая, что двухстадийный сон развился независимо у таких дивергентных существ, как осьминоги и позвоночные, можно предположить, что активная стадия сна, подобная бодрствованию, может быть общей характеристикой продвинутого познания», — отмечает доктор Мешулам.

Стадии сна под водой

Первоначально ученые стремились убедиться, что осьминоги действительно спали в эти активные периоды. Они оценили реакцию осьминогов на физический раздражитель и обнаружили, что существам требуется более высокая интенсивность стимула, прежде чем реагировать, будь то в спокойной или активной стадии сна, чем во время бодрствования.

«Это компенсаторное поведение подтверждает, что активная стадия является критической стадией сна, необходимой для нормального функционирования осьминогов», — говорит Адити Пофале, соавтор исследования и доктор философии. студент ОИСТ.

Мозговые волны и кожные волны

Исследователи также изучили активность мозга осьминогов во время бодрствования и сна. Во время спокойного сна ученые обнаружили характерные мозговые волны, похожие на сонные веретена, наблюдаемые в мозге млекопитающих во время медленного сна. Хотя точная роль этих сигналов еще предстоит расшифровать, считается, что они играют роль в консолидации памяти.

Мечтаете об узорах?

Команда также зафиксировала и тщательно изучила меняющиеся узоры кожи осьминогов в сверхвысоком разрешении 8K во время их бодрствования и сна.

«Во время бодрствования осьминоги манипулируют тысячами крошечных пигментных клеток в своей коже, создавая множество узоров на коже. Ученые отметили, что во время активного сна у осьминогов повторяются одни и те же кожные узоры», — пояснил доктор Мешулам.

Параллели между активным сном и бодрствованием предполагают интригующие теории. Практикуют ли осьминоги узоры на коже, чтобы улучшить свое поведение в состоянии бодрствования, или они просто поддерживают пигментные клетки? Или, что еще более заманчиво, они воспроизводят и учатся на своем опыте бодрствования, таком как охота или уклонение от хищника, и воссоздают рисунок кожи, связанный с каждым опытом — так же, как во сне?