跳蛛为什么会盯着人看(跳蛛可能会经历快速眼动睡眠)

如果这类似于哺乳动物的快速眼动睡眠,那么它很早就进化了。

跳蛛为什么会盯着人看(跳蛛可能会经历快速眼动睡眠)(1)

上图:这个小家伙看起来太活泼了,不需要小睡。

我们的睡眠是以不同的大脑活动周期为标志的。其中最著名的可能是“快速眼动睡眠”,或称REM。其特征是失去肌肉控制,导致抽搐和瘫痪,以及同名的眼动。快速眼动睡眠在脊椎动物中广泛存在,出现在许多哺乳动物和鸟类中,在蜥蜴中也观察到类似的时期。

然而,要弄清楚脊椎动物之外的情况可能有点困难,因为确定睡眠的构成并不总是明确的,而且许多动物的眼睛不像脊椎动物那样运动(例如,苍蝇必须移动整个头部来调整眼睛的方向)。但一个国际研究团队发现,跳蛛(jumping spiders)可以在看似睡眠的情况下重新定向眼睛的内部部分。

根据这个团队的研究,蜘蛛经历了快速眼动睡眠的所有特征,伴随着与肌肉抽搐相关的快速眼动周期。

蜘蛛打盹

蜘蛛,特别是跳蛛,基于它们微小的体型和相应的微小的神经系统,其精神活动要比我们想象的多得多。但这项新研究的关键是发现,显然,它们有时只是需要小睡一会儿。一年前,同一团队的一些成员发表了一篇文章,报道了这些蜘蛛的类似睡眠的行为。晚上,他们会找到一些悬垂的植物,在上面系上一根线,这样它们就可以悬挂在上面,然后呆在那里,直到第二天早上阳光回来。从表面上看,它们是在睡觉。

这让研究人员有机会避免跨物种睡眠研究中更大的挑战之一。跳蛛的眼睛包含称为视网膜管的结构,可以移动它以将蜘蛛的视觉引导到特定位置。由于蜘蛛角质层中的色素,这些管在成年蜘蛛中是不可见的。但是新孵化的蜘蛛需要一些时间来形成这种色素,它们具有半透明的身体,可以追踪视网膜管的运动。

因此,研究人员认为这是一个绝佳的机会,来看看蜘蛛在夜间休息时是否会有类似 REM 的阶段。他们写道:“快速眼动睡眠最显著的标志是这个阶段眼睛的运动。然而,可移动的眼睛只在有限数量的谱系中进化(这种适应在昆虫和大多数陆生节肢动物中明显缺失)限制了物种间的比较。”对于这些跳蛛来说,这种限制并不适用。

因此,他们关闭了实验室的灯,让蜘蛛进入睡眠状态,然后用红外摄像机跟踪任何运动。

快速眼动是 REM 吗?

就像你可能在哺乳动物身上看到的那样,蜘蛛经历了周期性的快速眼动 —— 尽管涉及到视网膜管的运动。尽管这些事件在不同的实例和个体之间有所不同,但它们持续的时间大致相同,重复的时间也大致相同。

也许更重要的是,视网膜管的运动经常与蜘蛛腿的抽搐或弯曲有关。只有大约40%的眼球运动与腿的抽搐有关,但睡眠期间发生的每一次腿的抽搐都与眼球运动有关。

我们还不清楚这种行为是否代表快速眼动睡眠,因为它与人类快速眼动睡眠的功能相同。但在身体上,特征似乎就在那里,这有一些重要的含义。研究人员指出:“这些典型的快速眼动睡眠行为以一种高度视觉化、长期分化的谱系存在,进一步挑战了我们对这种睡眠状态的理解。”考虑到其他研究人员已经发表了在乌贼等远亲动物身上发现的类似REM的行为,这一点尤其正确。

但这里讨论的蜘蛛,提供了一种明显的可能性,可以测试这种相似性有多深。人们提出,快速眼动的眼球运动是在睡眠中重放视觉记忆的产物。在实验室环境中,有可能将这些蜘蛛暴露在视觉刺激下,迫使它们执行特定的眼部运动模式。之后,你可以关灯,看看同样的模式在睡眠中是否会重复。


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