Din cuprinsul articolului
Somnul este o experiență universală care cuprinde funcții biologice complexe. Pentru noi, oamenii, acesta este împărțit în diferite faze. somnul cu mișcări rapide ale ochilor (REM) și somnul non-REM. Aceste faze de somn au asocieri unice cu fiziologia noastră, activitatea creierului și cogniția.
În timpul somnului REM, activitatea noastră cerebrală atinge un vârf și ne introduce în vise vii, ciudate și emoționale. Între timp, somnul non-REM, o perioadă de încetinire metabolică, permite creierului să elimine deșeurile. Acest mecanism de curățare joacă un rol vital în prevenirea tulburărilor neurologice, cum ar fi boala Alzheimer.
În pofida clarității în înțelegerea somnului uman, întrebarea dacă păsările trec prin procese similare în timpul somnului a fost un mister. Cu toate acestea, o nouă cercetare condusă de profesorul Onur Güntürkün, șeful Departamentului de Biopsihologie de la Universitatea Ruhr din Bochum, a dezvăluit recent informații fascinante despre modelele de somn ale păsărilor.
Ce se întâmplă în creierul porumbeilor în timp ce dorm
Păsările și mamiferele au un strămoș evolutiv comun care datează de aproximativ 315 milioane de ani, însă tiparele lor de somn, inclusiv fazele REM și non-REM, sunt remarcabil de asemănătoare”, a declarat Güntürkün.
Pentru a investiga în continuare complexitatea somnului păsărilor, echipa de cercetare a combinat tehnologii de ultimă oră, și anume camere video cu infraroșu și imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI). Aceștia au antrenat 15 porumbei să doarmă în aceste condiții experimentale și au observat îndeaproape stările lor de somn și de veghe.
Înregistrările video au dezvăluit detalii interesante despre somnul aviar. „Am observat dacă unul sau ambii ochi erau deschiși sau închiși, am urmărit mișcările ochilor și modificările dimensiunii pupilei prin intermediul pleoapelor transparente ale porumbeilor în timpul somnului”, a explicat Mehdi Behroozi, membru al echipei de la Bochum.
În același timp, înregistrările fMRI au oferit informații despre activarea creierului și despre fluxul de lichid cefalorahidian în ventricule.
Visează porumbeii să zboare?
„În timpul somnului REM, am observat o activitate puternică în regiunile cerebrale responsabile de procesarea vizuală, inclusiv în acele zone care analizează mișcarea împrejurimilor porumbelului în timpul zborului”, a declarat Behroozi. În plus, au fost active și zonele care procesează semnalele provenite de la corp, în special de la aripi.
Pe baza acestor observații, Behroozi sugerează că păsările pot visa în timpul somnului REM, fiind posibil chiar să retrăiască experiențele de zbor în visele lor. O altă descoperire intrigantă a fost activarea amigdalei în timpul somnului REM. Acest lucru implică faptul că păsările, ca și oamenii, pot experimenta conținut emoțional în visele lor.
„Visele porumbeilor ar putea include și ele emoții”, a declarat Gianina Ungurean, de la Grupul de Somn Aviar din cadrul Institutului Max Planck pentru Inteligență Biologică. Această teorie este susținută și de contracția rapidă a pupilelor păsărilor în timpul somnului REM, asemănătoare cu reacțiile lor în timpul curtării sau a comportamentelor agresive.
Cum ajută somnul REM păsările
La fel ca la oameni, somnul non-REM la porumbei este o perioadă de creștere a fluxului de lichid cefalorahidian prin ventricule. Cu toate acestea, a fost făcută o descoperire revoluționară: pentru prima dată la orice specie, cercetătorii au constatat că acest flux de lichid scade semnificativ în timpul somnului REM.
Niels Rattenborg, șeful Grupului pentru somnul aviar, a explicat acest fenomen: „Afluxul crescut de sânge în creier în timpul somnului REM, care susține activitatea cerebrală intensificată, ar putea împiedica fluidul spinal cerebral să se deplaseze din ventricule în creier. Acest lucru implică faptul că somnul REM și funcțiile sale ar putea avea loc cu prețul eliminării deșeurilor din creier”.
În ciuda acestui fapt, echipa are în vedere faptul că somnul REM ar putea ajuta la eliminarea deșeurilor în moduri neașteptate. „Valul de sânge la începutul somnului REM crește diametrul vaselor. Acest lucru ar putea împinge lichidul spinal cerebral care a intrat în spațiu în timpul somnului non-REM în țesutul cerebral, favorizând ieșirea fluidelor încărcate cu deșeuri”, a declarat Ungurean.
Acest proces de curățare ar putea fi deosebit de critic pentru păsări datorită densității neuronale mai mari în comparație cu mamiferele. Ca atare, acestea ar putea avea nevoie de cicluri de spălare mai eficiente sau mai frecvente pentru a elimina produsele reziduale.
Somnul păsărilor constă în mai multe faze REM, dar mai scurte, în comparație cu mamiferele. Valurile frecvente de sânge asociate cu aceste faze REM ar putea avea un rol esențial în menținerea creierelor lor dens compacte libere de deșeuri dăunătoare.
Ce ne rezervă viitorul pentru cercetarea somnului păsărilor
Experții sunt entuziasmați de posibilitățile viitoare de cercetare. Ei intenționează să aprofundeze rolul potențial al somnului REM în eliminarea deșeurilor. În plus, ei speră să decodifice conținutul visului unui porumbel.
„Sperăm să antrenăm păsările să raporteze dacă și ce tocmai au văzut la trezirea din somnul REM. Acesta ar fi un pas crucial pentru a confirma dacă visează sau nu”, a spus Ungurean.
Fără a analiza în detaliu visele păsărilor, aceste noi descoperiri îmbunătățesc deja înțelegerea rolului somnului la păsări și la oameni. Cercetarea, publicată în revista Nature Communications, subliniază importanța somnului în menținerea unui creier sănătos și în evitarea declinului cognitiv. De asemenea, sugerează că visarea, acest fenomen ciudat, dar universal, are o istorie evolutivă adânc înrădăcinată. Datele au fost culele de platforma earth.com.
