动物为什么要睡觉?一直醒着会发生什么?( 二 )

被选中的斑马鱼

你也许会问,科学家们为什么要用斑马鱼做研究对象呢?其实,斑马鱼是一种典型的“模式生物”(被科学家们广泛研究, 用来揭示具有普遍规律生命现象的机制的生物)。他们全身透明,因此科学家们可以观察正常生理状态下活斑马鱼(不用宰了再看)的神经元变化。同时,斑马鱼大脑的结构与人类十分类似,得到的研究结论对于理解人类大脑的相关机制也具有参考价值。

动物为什么要睡觉?一直醒着会发生什么?

图3/11

斑马鱼幼体(左)以及4种常见的不同变异的斑马鱼成体。(成体从左往右、从上到下分别为野生型、豹纹型、白化型以及长鳍型,实验中最常见的是野生型)| 参考文献[2]

对于哺乳动物来说,是不是处于睡眠状态很容易判断(排除装睡)——长时间闭眼、几乎一动不动、一些响声也无法将其唤醒。

那么,如何判断鱼类是否在睡觉呢?这可难不倒脑洞大、执行力强的科学家们。早在多年前,科学家们已经建立起了斑马鱼行为学观察系统,通过观察斑马鱼的行为,对它们的睡眠状态进行了定义:睡眠中的斑马鱼运动量降低(不动的时间超过1分钟),同时对外界的刺激反应更慢(科学家们称之为“睡眠唤起阈值更高”)。通过观察和记录斑马鱼的活动情况,科学家们就能知道它们究竟是处于“睡觉”还是在“清醒”的状态[3]。

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