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《生命世界》

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《生命世界》杂志由中国科学院主管,中国科学院植物研究所、中国植物学会和高等教育出版社联合主办,于2...

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动物睡觉也做梦

2011-08-01 17:12:08
□撰文 / 王建红

  

 

     人的一生中,有三分之一的时间在睡觉,几乎没有人没有做过梦。

  动物呢?它们也睡觉,甚至做梦吗?

  答案是肯定的。但是,睡眠和梦的发生是与大脑的进化程度相关的,脑发育到一定程度时,睡眠和做梦才出现。鸟、哺乳类、甚至爬行类动物,每天都会花很多时间来睡觉,但是爬行类动物不会做梦,鸟类会做一点点梦,而几乎所有哺乳类动物都会做梦。

  动物的睡眠

  动物睡眠的时间长短各不相同。哺乳类动物中,食草动物由于随时处于被捕杀的地位,需要时刻保持警觉,以便遇到危险及时逃跑,所以进化出较短的睡眠时间,比如马、牛、大象每天只睡三四个小时或更少。长颈鹿睡眠时间最短,每天才几十分钟。而食肉动物相对来说可以高枕无忧,所以睡眠时间也延长,狮子、狼等每天要睡10多个小时。

  蝙蝠可谓睡眠的冠军,每天睡20个小时以上。水生哺乳类动物,如海豚、鲸等睡眠时间却非常少,可能是由于它们在海洋中无处藏身的缘故吧。

  无脊椎动物是否有睡眠呢?据研究,象蛞蝓这类软体动物,它们存在类似睡眠的休息状态,但还不是真正的睡眠。而在无脊椎动物中发展到较高水平的节肢动物,如昆虫,它们是否会睡眠呢?科学家倾向于认为果蝇和蜜蜂等都有与哺乳动物睡眠类似的休息期,因而可望被用来解开睡眠之谜。他们还在这些小小的昆虫头上安装精细的电极,通过记录脑电波来监控睡眠过程。

  动物的睡姿各有千秋,总的看来颇为随意。大象、长颈鹿站着睡;马站着或趴着睡;蝙蝠倒挂着头朝下睡;鱼则漂在水中,一动不动地睁着眼睛睡;海豚一边游泳一边睡;雨燕甚至在飞翔时忙里偷闲地睡;狐狸则会在睡前来段“舞蹈”。

  动物的梦

  快速眼动睡眠在进化历程中出现较晚,在鸟类当中才开始出现,普遍存在于哺乳类动物。实验室中,最常用的哺乳类实验动物是大、小鼠等啮齿类动物。据研究,啮齿类动物的睡眠与人类7个月的婴儿相似,均显示短暂的睡眠和觉醒。即尽管每天睡眠长达10多个小时,但是睡眠周期短,呈现“醒醒又睡睡”的间断睡眠状况。大鼠快速眼动睡眠占睡眠10%~20%,其间,大鼠眼球抖动(但不是明确的眼动),胡须颤抖,四肢阵发性痉挛。当大鼠被剥夺快速眼动睡眠,而允许有慢波睡眠时,5周后死亡。剥夺全睡眠,2~3周死亡。快速眼动睡眠剥夺伴随的应激刺激及运动不能,以及其后形成的恶性循环可能是导致死亡的直接原因。

  猫每天睡10多个小时,酣睡中不时可见胡须颤动,脚爪蠕动,尾巴抽动,看起来好像在和假想的老鼠对峙。如果损毁猫的蓝斑(蓝斑是脑干上的一个核团,在睡眠中与觉醒有关),解除了运动抑制,它在睡眠期间会出现抬头、理毛、弓背、寻找、抓握假想的猎物等,仿佛再现梦中的情景。说明它们是会做梦的,只不过睡觉时运动受到大脑的抑制,所以它们像人一样梦见跑步时只会稍微动一动甚至丝毫不动。

  狗在睡眠中也会有类似的表现,四肢呈现跑步的姿势,摇摆尾巴,发出呜咽声,仿佛看见了猎物一般。

  脑发育到较高程度的动物会做梦,而有梦的睡眠质量更高,所以,相对来说可以高枕无忧的食肉动物常常要比处于被捕食地位的动物更易做梦。但是,动物的梦究竟与我们人类做的梦一样吗?是否也是些场景图片或电影似的回放?这些仍是未解之谜。

  睡眠障碍

  既然动物能睡觉做梦,那么它们是否有睡眠障碍呢?据研究,睡眠障碍并不是我们人类所独有,它们也发生在动物身上。

  失眠:强烈的光照会使鸟失眠,让它们一直唱到天亮。马到一个新环境中或饮食改变就容易睡不着觉,但它会像人一样,在其后的睡眠中把缺失的觉补回来。

  嗜睡症:人的嗜睡症表现为在不能预知的情况下,突然进入睡眠状态。有可能在走路、说话时,病人就倒地而睡。有趣的是,这种与基因相关的疾病在狗、马、牛身上也可以发现。

  做梦与学习记忆

  一日,你在梦中梦见自己的考试成绩奇差,于是沮丧到极点,最后忍不住惊醒过来,才发现:“还好,只是一场梦!”

  动物,如猫、狗、大象、鸟,它们也会做类似的梦吗?它们自然不用受考试的困扰,但是,鸟儿的确能够在夜晚入睡时,“回放”白天学习鸣唱的情况,可以解释为它们在主动“温习”功课,也可解释为它们担心完不成课程,所以不自觉地要“加加班”。当然,鸟儿们不能告诉我们它们到底梦见了什么,科学家只是根据鸣禽在睡觉时,某些负责学唱的脑区的电活动与白天学唱时一致,而认为鸟儿在睡觉做梦的同时,也进行学习记忆。

  在生活中也可见睡眠帮助我们学习的例子,当入睡前记忆单词时,记忆的效果要好得多。所以“我们一边睡觉,做梦;一边学习,记忆。”

  为什么要睡觉并做梦?

  睡眠和做梦,仅仅是为了恢复体力和精力吗?或是为了温故而知新,遗忘对机体不利的信息吗?但是为什么梦中的内容往往和我们实际想记忆的、想遗忘的或所向往的东西并不相符合呢?

  最简单也是最直接的解释是:睡眠是进化的结果。昼夜节律使大多数动物的生存竞争集中在白天,夜晚不便掠食。为了防止因看不见而被捕杀或落入悬崖,就发展成夜晚休息睡眠的习惯。试想,当你在晚上碰上掠食者,你最快的反应就是一动不动,尽量让对方察觉不到你,于是,睡眠就产生了。

  而为什么要做梦呢?做梦是防止机体进入深度睡眠乃至昏迷不醒而进化出来的一种方式。在睡眠中,适当地给大脑一些刺激,使它保持一定的活跃度,便于及时清醒。做梦期间眼球的转动、肢体小范围的活动均显示大脑此时处于半觉醒状态,随时可以一跃而起,以应付突发的危险。这是进化的结果。

  纵观人类对自然界的探索过程,我们对“如何”这个问题容易得到答案,但对于“为什么”却不易解释。虽然对睡眠的研究很多,但睡眠和做梦的机制至今仍是一个谜。

  借助于会睡觉也会做梦的动物,我们可以运用行为学、生理学、病理学乃至细胞分子学等研究手段,从不同角度探讨睡眠和睡眠障碍的机制,从而使我们最终揭开睡眠之谜,并为人类的睡眠障碍寻找有效的预防和治疗手段。-

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