وقتی کبوترها خواب می بینند چه اتفاقی می افتد؟


وقتی کبوترها خواب می بینند چه اتفاقی می افتد؟

اندازه گیری خواب طبیعی NREM و REM در کبوترها در داخل یک اسکنر 7 T. اعتبار: ارتباطات طبیعت (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38669-1

رویاها برای مدت طولانی به عنوان نشانه خواب انسان در نظر گرفته شده است. با این حال، آخرین یافته‌ها نشان می‌دهد که وقتی کبوترها می‌خوابند، ممکن است دید پرواز را تجربه کنند. محققان دانشگاه روهر بوخوم و موسسه هوش بیولوژیکی ماکس پلانک با استفاده از تصویربرداری رزونانس مغناطیسی عملکردی، الگوهای فعال سازی مغز در کبوترهای خوابیده را مورد مطالعه قرار دادند.

این مطالعه نشان داد که مانند پستانداران، بیشتر مغز در طول خواب REM بسیار فعال است. با این حال، این حالت بیداری ممکن است به قیمت کاهش حذف مواد زائد از مغز باشد. محققان یافته های خود را در مجله منتشر کردند ارتباطات طبیعت در 5 ژوئن 2023.

در طول خواب، مغز ما تحت مجموعه ای پیچیده از فرآیندها قرار می گیرد تا اطمینان حاصل شود که احساس شادابی از خواب بیدار می شویم. در انسان، مراحل مختلف خواب، حرکت سریع چشم (REM) و خواب غیر REM، با تغییرات مشخصی در فیزیولوژی، فعالیت مغز و شناخت مرتبط است. به عنوان مثال، در طول خواب REM، مغز ما بسیار فعال است و ما واضح ترین، عجیب ترین و احساسی ترین رویاهای خود را تجربه می کنیم.

در طول خواب غیر REM، مغز از نظر متابولیکی کمتر فعال است و مواد زائد را با شستشوی مایع نخاعی مغزی از طریق بطن‌های مغز – اتاق‌های به هم پیوسته‌ای که ساختارهای مغز را احاطه کرده‌اند – و سپس از طریق مغز پاک می‌کند. ظاهراً این فرآیند به بدن کمک می‌کند تا رسوبات پروتئینی مضر را از مغز خارج کند، مانند آنهایی که با پیشرفت بیماری آلزایمر مرتبط هستند.

در هنگام خواب در مغز کبوتر چه اتفاقی می افتد؟

این سوال که آیا فرآیندهای مشابهی در پرندگان نیز اتفاق می افتد تا کنون حل نشده باقی مانده است. پروفسور Onur Güntürkün، رئیس بخش زیست روانشناسی در دانشگاه روهر بوخوم می گوید: «آخرین اجداد تکاملی مشترک پرندگان و پستانداران به حدود 315 میلیون سال، به روزهای اولیه مهره داران خشکی بازمی گردد. با این حال، الگوهای خواب در پرندگان به طرز قابل توجهی شبیه به الگوهای خواب پستانداران است، از جمله مراحل REM و غیر REM.

برای یافتن اینکه دقیقاً هنگام خواب پرندگان چه اتفاقی می‌افتد، محققان از دوربین‌های فیلمبرداری مادون قرمز و تصویربرداری تشدید مغناطیسی کاربردی (fMRI) برای مشاهده و ثبت وضعیت‌های خواب و بیداری 15 کبوتر که مخصوصاً برای خوابیدن در این شرایط آزمایشی آموزش دیده بودند، استفاده کردند.

فیلم های ضبط شده مراحل خواب پرندگان را روشن می کند. مهدی بهروزی از تیم بوخوم توضیح می‌دهد: «ما توانستیم باز یا بسته بودن یک یا هر دو چشم را مشاهده کنیم و حرکات چشم و تغییر اندازه مردمک را از طریق پلک‌های شفاف کبوتر در هنگام خواب ردیابی کنیم. به طور همزمان، ضبط‌های fMRI اطلاعاتی در مورد فعال‌سازی مغز و جریان مایع نخاعی مغزی در بطن‌ها ارائه می‌کرد.

رویای پرواز

مهدی بهروزی می‌گوید: «در طول خواب REM، ما فعالیت شدیدی را در نواحی مغز که مسئول پردازش بصری هستند، مشاهده کردیم، از جمله در مناطقی که حرکت اطراف کبوتر را در طول پرواز تجزیه و تحلیل می‌کنند. این تیم همچنین متوجه فعالیت در مناطقی شدند که سیگنال‌های بدن، به ویژه از بال‌ها را پردازش می‌کنند. مهدی بهروزی می‌افزاید: «بر اساس این مشاهدات، ما فکر می‌کنیم که پرندگان، درست مانند انسان‌ها، در خواب REM خواب می‌بینند و ممکن است در رویاهای خود پرواز را تجربه کنند».

علاوه بر این، دانشمندان متوجه فعال شدن ناحیه خاصی از مغز به نام آمیگدال در طی این مراحل شدند. Gianina Ungurean از گروه خواب پرندگان در موسسه ماکس پلانک برای هوش بیولوژیکی می‌گوید: «این نشان می‌دهد که اگر پرندگان چیزی شبیه به رویاهای ما انسان‌ها را تجربه کنند، رویای کبوترها ممکن است شامل احساسات نیز باشد. این فرضیه با این واقعیت پشتیبانی می‌شود که مردمک‌های پرندگان در طول خواب REM به سرعت منقبض می‌شوند، مانند دوران معاشقه یا رفتارهای پرخاشگرانه در هنگام بیداری، همانطور که اخیرا توسط Gianina Ungurean و همکارانش نشان داده شده است.

شستن گرد و غبار روز

مانند انسان، جریان مایع مغزی نخاعی از طریق بطن ها در طول خواب غیر REM در کبوترها افزایش می یابد. با این حال، تیم برای اولین بار، در هر حیوانی، کشف کرد که جریان در طول خواب REM به طور چشمگیری کاهش می یابد.

نیلز راتنبورگ، رئیس گروه خواب پرندگان توضیح می‌دهد: «ما فکر می‌کنیم که افزایش سیل خون به مغز در طول خواب REM، که از افزایش فعالیت مغز پشتیبانی می‌کند، ممکن است مانع از حرکت مایع مغزی نخاعی از بطن‌ها به مغز شود. “این نشان می دهد که خواب REM و عملکردهای آن ممکن است به قیمت حذف مواد زائد از مغز تمام شود.”

با این حال، دانشمندان همچنین به این احتمال فکر می‌کنند که خواب REM به روش‌های غیرمنتظره‌ای به حذف مواد زائد کمک می‌کند. در شروع خواب REM، هجوم خون باعث افزایش قطر رگ می شود. این ممکن است مایع مغزی نخاعی را که در طول خواب غیر REM وارد فضای اطراف عروق شده است مجبور کند به بافت مغز جریان یابد و خروج مایعات حامل مواد زائد را افزایش دهد. جیانینا اونگورین می گوید.

محققان حدس می زنند که فرآیند پاکسازی مغز در هنگام خواب ممکن است به ویژه برای پرندگان بسیار مهم باشد. از آنجایی که مغز آنها در مقایسه با پستانداران دارای تراکم نورون های بالاتری است، حذف مواد زائد ممکن است به چرخه های شستشوی کارآمدتر یا مکرر نیاز داشته باشد. از آنجایی که پرندگان نسبت به پستانداران، مراحل REM بیشتر و کوتاه‌تری را در طول خواب تجربه می‌کنند، موج مکرر خون ممکن است به حفظ مغز پر متراکم آنها از مواد زائد مضر کمک کند.

در آینده، این تیم قصد دارد نقش بالقوه خواب REM در حذف زباله را بررسی کند. علاوه بر این، آنها به روش هایی فکر می کنند تا از محتوای رویای کبوتر مطلع شوند. Gianina Ungurean توضیح می دهد: “ما امیدواریم به پرندگان آموزش دهیم تا گزارش دهند که آیا و چه چیزی پس از بیدار شدن از خواب REM دیده اند. این یک گام اساسی برای تعیین اینکه آیا خواب می بینند یا خیر.”

اما حتی بدون تجزیه و تحلیل دقیق رویا، یافته های جدید به ما کمک می کند تا نقش خواب را در پرندگان و همچنین در انسان بهتر درک کنیم. آنها بر اهمیت خواب در حفظ مغز سالم و جلوگیری از زوال شناختی تاکید می کنند – و همچنین به این نکته اشاره می کنند که رویا دیدن سابقه بسیار طولانی دارد.

اطلاعات بیشتر:
Gianina Ungurean و همکاران، فعال سازی گسترده مغز و کاهش جریان CSF در طول خواب REM پرندگان، ارتباطات طبیعت (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38669-1

ارائه شده توسط انجمن ماکس پلانک

نقل قول: وقتی کبوترها خواب می بینند چه اتفاقی می افتد؟ (2023، 5 ژوئن) در 5 ژوئن 2023 از https://medicalxpress.com/news/2023-06-pigeons.html بازیابی شده است.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.