图片来源：Pixabay
几年前，有镜头记录到一只名叫Heidi的章鱼在睡觉时变换颜色：它从幽灵白飞快变到黄色，然后是深红色，最后变成斑驳的绿色。
这段视频在网上疯传。数百万人立刻被睡梦中的Heidi所吸引，因为视频的画外音推测它正在做一个很真实的梦——梦见自己正在捕食，吃螃蟹，就像一只打盹的狗在追赶“梦中的兔子”。
Heidi真的在捕食“梦中蟹”吗？或许它只是经历了一次能改变她皮肤细胞颜色的肌肉抽搐？视频片段只是谜团的一部分。我们需要深入了解章鱼的睡眠模式，才能明白是什么导致了睡眠中五颜六色的Heidi。
现在，谜团的第二部分已经解开。最新研究发现，章鱼在打盹时的颜色变化是安静睡眠状态和活跃睡眠状态交替的产物。
与章鱼同眠
安静睡眠状态时，章鱼一动不动，它们皮肤苍白，眼睛眯成一条缝。而活跃睡眠状态则截然不同，它们皮肤的颜色和质地都在发生变化，眼睛闪烁不定，触手上的吸盘收缩，身体肌肉抽搐。
章鱼神经学家和该研究负责人Sylvia Medeiros在巴西北部的热带水域捕获了四只野生章鱼（Octopus insularis，巴西沿海发现的一种章鱼）。她把它们运到了她在纳塔尔的北里奥格兰德联邦大学的实验室里。她在那里观察它们打盹儿。
在睡眠时，章鱼大多时间都保持安静睡眠状态，期间穿插着短暂的活跃睡眠状态。活跃睡眠状态一般会跟在长时间（通常超过6分钟）的安静睡眠之后，这两种睡眠状态会以30-40分钟为间隔周期性重复。
为了确认活跃状态时它们是否真的在睡觉，Medeiros和同事们用不同的刺激测试测量了打盹章鱼的唤醒阈值。例如，他们在屏幕上播放一只游动的活螃蟹，或者用橡胶锤敲击水族箱的外壁，让水产生振动。这些测试的结果表明，章鱼确实是在睡觉，和处于警觉状态时相比它们几乎没有什么反应。
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动物的睡眠
斯坦福大学神经生物学家Philippe Mourrain表示，没有证据表明有一个物种是不需要睡觉的。但是人们之前一直认为只有哺乳动物和鸟类才会表现出明显的睡眠状态。
越来越多的证据表明，除了鸟类和哺乳动物，爬行动物、鱼类、乌贼（章鱼的近亲）以及现在的章鱼都表现出了明显的睡眠状态。重要的是，它们的睡眠状态与人类的相似。
在快速眼动睡眠(REM)期间，人的眼球快速转动，心率增加，呼吸变得不规律。非快速眼动期的睡眠较深，梦境较少。
远亲动物间存在相似睡眠模式，这个发现可能会为睡眠的起源提供线索，也可以帮助我们更好地理解睡眠的生物学功能，这是神经科学家之间广泛争论的话题。
哺乳动物为何需要睡眠，尤其是快速眼动睡眠，一个流行的理论是睡眠有助于它们控制体温。另一个流行的理论是，它能够帮助维持记忆，是高智力和大脑活动的结果。在爬行动物、鱼类和头足类等非温血动物身上发现类似快速眼动睡眠的模式，使人们对第一个理论产生了怀疑，因为这些动物并不会通过体内的机制调节体温。
尽管章鱼和脊椎动物（包括人类）的睡眠状态相似，但它们的睡眠模式不太可能是由一个共同祖先建立的。5.5亿年前，章鱼和它们的头足类近亲从脊椎动物谱系中分离出来。它们的共同祖先很像扁虫，神经系统非常简单。
可能性更大的是，这两种相似的睡眠模式是在这两种动物群体中独立进化而来的，这一过程被称为趋同进化。在趋同进化过程中，动物会进化出相似的特征，以应对环境中相似的压力。但问题仍然存在，是什么驱使章鱼表现出了明显的睡眠状态?
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做个小梦
对人类来说，生动的梦境出现在快速眼动睡眠期间。章鱼在活跃睡眠状态下表现出的特征表明，这些大脑较大的软体动物可能经历了与做梦类似的现象。但与人类的快速眼动睡眠不同，章鱼的活跃睡眠时间很短，只能持续几秒到一分钟不等。
因此，章鱼的梦可能不太像我们的梦一样有复杂的情节。相反，它们的梦会像Instagram的视频故事或GIF一样非常短暂。
哈佛医学院的一项研究显示，做梦会促进人类学习，因为它帮助大脑将新信息和过去的经历联系起来。但做梦能帮助章鱼更好地记住它们学到的东西吗?
这个想法很吸引人，章鱼是复杂的学习者，所以做梦或许能帮助它们优化自己的学习能力。但现阶段这只是猜测，章鱼是否真的会做梦还未可知，因为它们不能用语言给我们讲述它们的梦。
但在科学中没有不可能。人类做梦时会激活大脑的部分区域，而新技术正在帮助神经学家精确定位这些区域。通过监测志愿者睡眠时的脑电波，研究人员可以识别做梦时大脑产生的特殊信号。也许这种技术可以用来监测正在打盹的章鱼的大脑。树立远大梦想总是很重要的。
撰文：Alexandra Schnell，剑桥大学达尔文学院行为生态学研究员。
翻译：张乃欣
审校：曾小欢
引进来源：theconversation
本文来自：中国数字科技馆
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