果蝇不睡觉居然不会死,为何人不行
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如果你失去了一夜的睡眠,第二天可能只是一片模糊,感觉很虚弱。如果你失去几天的睡眠,你的认知功能会下降。人类最长的无睡眠时间是264小时,是由一名17岁的美国高中生创造的。从来没有人打破它。毫无疑问,睡眠对人们非常重要。你无法想象整个人没有睡眠是如何生活的。因此,人们以前一直认为动物没有睡眠就不能生存。真的是这样吗?
在这个神奇的地球上,即使睡眠少的动物在一天结束时也不得不睡一会儿。皮肤粗糙的大象一天要睡4个小时,会反刍的长颈鹿也要睡2个小时。
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科学家们研究了军舰鸟(小弗雷加塔),并记录了它在10天飞行中的脑电图。他们发现军舰鸟只能用半脑工作,半脑休息。出乎意料的是,军舰鸟每天只睡一个小时。
头上戴着记录仪器的军舰鸟记录了相关的脑电图来源:鸟类在飞行中睡觉的证据
睡眠剥夺实验对睡眠的研究
1.什么是睡眠剥夺实验
尽管自然界中没有不睡觉的动物,但人类可以通过剥夺睡眠来研究睡眠的重要性。现代社会不可能对人类进行长时间的睡眠剥夺实验。毕竟,这样做太不人道了(剥夺睡眠是逼供的犯罪方式)。当观察几乎完成时,上述实验也就完成了。一般来说,完全剥夺睡眠是一个动物实验。自从帕特里克等人于1896年首次研究睡眠剥夺对人体的影响以来,睡眠剥夺在军事、交通、医疗等领域受到了极大的关注。
那么,你如何剥夺自己的睡眠呢?主要有以下几种方式:
平台睡眠剥夺技术:动物(如老鼠)被扔进水中,因为老鼠害怕水,不能在水中休息,他们被剥夺了睡眠。
强制运动睡眠剥夺法:顾名思义,动力装置在监测脑电图的同时迫使老鼠持续运动。
温和的刺激方法:这也是最简单的刺激方法。如果你看到老鼠要睡觉了,轻轻拍打笼子把它叫醒。因为研究人员不能长时间盯着笼子看,所以它只适合短期睡眠剥夺。
其他方法包括药物睡眠剥夺和棒睡眠剥夺,这里没有描述。感兴趣的人可以搜索它们。
2.你会不睡觉就死去吗?
过去在动物身上做过剥夺睡眠的实验,但结果并不完美。例如,在老鼠的睡眠剥夺实验中,发现老鼠在被剥夺睡眠后,比能睡觉的老鼠死得早。这个实验的结果符合每个人的常识和期望。
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然而,他死亡的根本原因是不确定的,因为在这个实验中,睡眠剥夺主要是通过休克的方式。由于过度的精神压力,睡眠不足的大鼠有严重的系统适应综合征。该综合征伴有各种疼痛症状,即死亡的可能性可能来自保持清醒的精神压力,而不是简单的睡眠不足。因此,很难确定死亡原因是否与睡眠不足直接相关。
以前的实验不是不科学的,但是实验不够完美,导致不确定的结论。为了完善睡眠剥夺实验,我们必须消除精神压力的因素,把它变成一个单一因素的实验,这个实验完全是在失去睡眠的情况下进行的。
然而,伦敦帝国理工学院的生物学家乔治·吉尔斯特罗和他的研究小组设计了一种实验仪器,将果蝇锁在试管中。基于人工学习的实时视频目标跟踪技术,对果蝇进行高通量分析。一旦果蝇不移动超过20秒,仪器将轻微旋转果蝇所在的试管,并轻轻唤醒它。
通过这种实验方法,可以观察到果蝇的轻微动作,即使只是用脚轻轻一弹,也会被认为是清醒的,从而减少误判,在果蝇只想睡觉的时候轻轻叫醒它们,消除了惊吓带来的压力。
实验结果表明,睡眠不足对果蝇基本上不是致命的:科学
实验发现,睡眠不足的雄果蝇寿命与正常果蝇一样长,睡眠不足的雌果蝇寿命比正常果蝇短,但平均寿命只有三天,正常的生活是吃、喝、交配。你知道,对果蝇来说,三天大约是它们一生的6% ~ 8%(40 ~ 50天)。
3.睡眠剥夺对认知功能的损害
然而,睡眠剥夺对认知功能的损害是明显的,并呈现出逐渐下降的趋势,而不同水平的认知功能下降是不同的。因此,根据睡眠剥夺对认知功能的影响程度,完全睡眠剥夺分为以下几个阶段:
24小时睡眠剥夺是日常生活中最常见的现象,对认知功能有一定影响。在睡眠剥夺24到48小时后,认知功能开始出现低谷,然后在平台期平均下降约20-30%。在48至72小时的睡眠剥夺后,认知功能出现第二次低谷,随后进入平稳期,认知功能下降了约40%至50%。睡眠剥夺超过72小时,这在日常生活中相对罕见,并且严重损害认知功能。
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这表明睡眠对人们来说确实非常重要。睡眠剥夺会导致认知功能下降,这是肯定的,但完全睡眠剥夺是否会导致死亡仍不确定。
睡眠剥夺研究的意义是什么?
你可能会问,你为什么要做这样的实验,有什么意义?毕竟,剥夺睡眠是一种折磨工具。首先,在快节奏的现代生活中,失眠和熬夜已经成为普遍现象,如果我们想与之斗争,我们必须首先了解它。第二,睡眠剥夺已被广泛用于临床,以诱导癫痫的脑电波异常放电,从而作为医学方法来诊断疾病和治疗精神障碍,例如抑郁症。对于大脑认知研究来说,睡眠剥夺是研究睡眠对认知机制的重要途径。最重要的意义是挑战目前对睡眠重要性的认识:动物不会因缺乏睡眠而死亡。然而,这个结果是单因素实验,并且实验变量被很好地控制。这只是一个“实验”结果,而不是一个“现实”的结果。
什么意思?在实验室里,果蝇会完全失去睡眠,但其他果蝇会吃东西、喝水,而且没有生存的压力。此外,实验环境为果蝇提供了一个更安全的生活环境,不用考虑太多其他事情。换句话说,如果果蝇被扔进野外,让它们在危险的大自然中失去睡眠,它们可能不会因为困倦而活那么久。
充足的睡眠很重要。
尽管睡眠对生命的延续并不重要,但它在现实生活中仍然是必不可少的。毕竟,我们不是生活在实验室的孵化器里。我们必须睡觉来获得足够的能量来完成各种学习和工作。我们只有赚钱才能生存。此外,你不是军舰鸟或果蝇。所以让我们人类仍然诚实地每天睡八个小时。
参考:
[10]雷奇沙芬,吉利兰,博格曼,等.大鼠长时间睡眠剥夺的生理学相关因素[[J].科学,1983,221(4606): 18184。
引用该论文时,博格曼博士说,在大鼠睡眠剥夺的方法中,磁盘超过水的方法,[。行为大脑研究,1995,69(2): 563。
《鸟类在飞行中睡觉的证据》,[J。自然通讯,2016,7: 12468。
大多数睡眠都没有重要功能:果蝇的证据
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