کوینکس
همین حالا برای دوستان خود به اشتراک بگذارید: واتساپ | تلگرام |

غارماهی کور مکزیکی تنها دو ساعت در شبانه روز می‌خوابد

آیا می‌توان زمان خواب را در انسان کنترل کرد؟ مطالعات جدید می‌گویند گونه‌ای به نام غارماهی کور مکزیکی، علی‌رغم حفظ سلامتی خود در شبانه روز تنها به دو ساعت خواب نیاز دارد. فهم چرایی این موضوع کمک‌های بسیاری به تحلیل چرخه خواب در انسان‌ها خواهد کرد.

شاید خیلی از ما که برنامه روزانه فشرده داریم باید به غارماهی کور مکزیکی (Blind Mexican Cavefish) حسادت کنیم. چرا؟ چون این مهره‌دار که حدودا 12 سانتی‌متر طول دارد، برای زنده ماندن و رشد خود تنها به 2 ساعت خواب شبانه احتیاج دارد. نه بیشتر و نه کمتر! تصویر کنید اگر چنین قابلیتی داشتید با آن شش ساعت اضافی در شبانه روز چه می‌کردید؟

آرون گروپس

در میان همه جانوران جهان که به خواب نیاز دارد، گونه‌های مختلف به طور قابل توجه‌ای الگو‌ها و رفتار‌های متفاوتی دارند. مطابق آخرین مطالعات، انسان‌ها در این میان با حدود هشت ساعت نیاز به خواب روزانه برای افراد بالغ در میانه طیف قرار می‌گیرند. در انتهای این طیف، خفاش قهوه‌ای (Plecotus auritus) قرار دارد که روزانه حدود 20 ساعت می‌خوابد. آرمادیلو بزرگ و مار پیتون نیز حدودا 2 ساعت زودتر از خفاش قهوه‌ای بیدار می‌شوند. در بالای این فهرست گونه‌های غارزی مشخصی، از جمله غارماهی کور مکزیکی، قرار دارند که تنها پس از 2 ساعت خوابیدن در طی 24 ساعت، سرحال و قبراق بیدار می‌‌شوند.

الکس کین (Alex Keene)، متخصص اعصاب دانشگاه فلوریدا آتلانتیک و نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید:

ما فکر می‌کنیم که می‌توانیم با استفاده از این غارماهی کور در مورد چرایی خواب انسان‌ها و تنوع زیاد میان ساعات خواب در سلسله جانوران پرسش‌های اساسی مطرح کنیم. اگر بتوانیم متوجه شویم چگونه این ماهی‌ها علیرغم ساعات کم خواب‌شان زنده می‌مانند، قادر خواهیم بود برای دستکاری خواب انسان‌ها بهترین شیوه‌ها را پیدا کنیم.

برای مدت یک قرن، این گونه که نام علمی آن Astyanax mexicanus است، دانشمندان را در حیرت فرو برده بود. این گونه دارای دو جمعیت کاملا متفاوت از هم است. یک جمعیت سطحی که ماهیان سطحی نام دارند که در رودخانه‌ها زندگی میکنند و جمعیت چندگانه که در غارها زندگی می‌کنند و به غارماهی شهرت دارند.

غارماهی‌ها به دور از نور خورشید هستند. کم‌خوابی در  حالی در جمعیت غارماهی‌ها تکامل یافته است که چنین ویژگی‌ را در ماهیان سطحی شاهد نیستیم. آنها نرمال هستند و حدودا هر شب ۸ ساعت می‌خوابند. آنها همچنین ظاهری متفاوت دارند.

غارماهی کور
گونه Astyanax mexicanus دارای دو جمعیت است. غارماهی‌ها،نمونه بالایی در این تصویر، طوری تکامل یافته‌اند که فاقد چشم و دارای رنگدانه کمی هستند. جمعیت سطح‌زی این گونه، نمونه پایینی، چشم و رنگدانه بیشتری دارند. (اعتبار : Alex Keene / دانشگاه فلوریدا آتلانتیک)

جمعیت غارزی یا به طور کامل چشم ندارند و یا چشم‌هایی به شدت کوچک دارند. آنها رنگدانه‌های خیلی کوچک دارند و بدن‌شان رنگ ندارد. هردو این ویژگی‌ها یعنی چشم‌های کوچک و فقدان رنگدانه در الگوی خواب آنها موثر است.

چیزی که عمدتا محققان را متحیر کرده، دو ویژگی بارز در خصوص جمعیت غارزی این ماهیان است: نخست آنکه این ماهیان، که در شرایط آزمایشگاه حدود ۳۰ سال عمر می‌کنند، چگونه قادرند تنها با ۲ ساعت خواب در شبانه روز زنده بمانند. مسئله دوم آنکه این میزان خواب اندک چگونه بر سلامتی آنها تاثیر منفی نمی‌گذارد.

در مقاله‌ای که این هفته در مجله eLife به چاپ رسید، محققان بر روی یک نئوروپپتید (پروتئین عصبی) به نام هیپوکرتین (HCRT) متمرکز شدند. این پروتئین در هیپوتالاموس بسیاری از جانوران از جمله انسان یافت می‌شود. منطقی هم به نظر می‌رسد. هیپوتالاموس بخشی از حفره مغزی بسیاری از جانوران است و اموری را در بدن انسان عمده دار است که کنترل کمی بر روی آنها وجود دارد، مانند دمای بدن، تشنگی و گرسنگی و نیز خواب.


بیشتر بخوانید : تکامل انسان از ماهی؛ حافظه دی ان ای کوسه فیل گفتنی های زیادی در مورد نحوه تکامل انسان دارد


هیپوکرتین، به ویژه در بیماری نارکولپسی (Narcolepsy)، اندکی مورد مطالعه قرار گرفته است. نارکولپسی یک اختلال خواب است که فرد در آن تمایل دارد هر موقع که در محلی آرام می‌نشیند به خواب فرو رود. مطالعات قبلی نشان می‌دهند که سگ‌های مبتلا به نارکولپسی در پذیرنده هیپوکرتین خود جهش داشته‌اند. به علاوه مطالعه مشابه دیگری نیز وجود دارد که تاثیر هیپوکرتین در نارکولپسی را نشان می‌دهد و از تاثیر آن در تنظیم خواب در مگس‌ و گورخرماهی می‌گوید.

در این تحقیق، دانشمندان تعداد پروتئین‌ها هیپوکرتین در غارماهی مکزیکی را با همتایان سطح‌زی آنها مقایسه کرده‌اند. آنها کشف کردند که جمعیت غارزی در مقایسه با جمعیت سطح‌زی که به نور خورشید دسترسی دارند، به طور قابل توجه‌ای تعداد بیشتری از این پروتئین‌های نئوروپپتید در سلول‌های خود دارند و در این میان غارماهی کور تعداد زیادی پذیرنده در سلول‌های خود برای اتصال به هیپوکرتین در اختیار دارد.

برای فهم این نکته که هیپوکرتین دقیقا چه فعالیتی برعهده دارد، محققان به هر دو جمعیت این ماهی مقدار قابل توجه‌ای از داروی بازدارنده‌ی اتصال میان هیپوکرتین و پذیرنده دادند.

تاثیر این دارو بر روی جمعیت غارزی مانند تاثیر NyQuil بر انسان بود و آنها را به خواب فروبرد. اما در خصوص پسرعموهای سطحی‌زی آنها به ندرت تاثیر قابل ذکری به دنبال داشت. این یافته‌ها دو نکته که تاکنون دانشمندان نمی‌دانستند را، به آنها گوش‌زد کرد: اولا تفاوت‌هایی ژنتیکی و عصبی وجود دارند که در تکامل خواب دخیل هستند. به علاوه اینکه این تفاوت‌ها با استفاده از دارو می‌توانند منجر به تغییر یا تحریک رفتارهای خواب شوند. کین می‌گوید:

من فکر می‌کنم هیپوکرتین تنها یک فاکتور است و به احتمال زیاد ژن‌های جدید مرتبط با خواب بسیاری در جانوران وجود دارند که تاکنون شناسایی نشده‌اند. احتمالا این ژن‌ها منجر به کاهش میزان خواب در غارماهی کور شده‌اند.

اما همه آنچه بیان شد در جانوران مختلف، معنای مختلفی دارد. برای یک جانور این ژن‌ها اجازه می‌دهد تا بدون بروز مشکل سلامتی، خواب کمی داشته باشند؛ اما برای برخی دیگر از جمله انسان، خروار‌ها شاهد علمی وجود دارد که از خواب و میزان مناسب آن، به عنوان عنصری حیاتی برای حفظ سلامت و همینطور پیشگیری از بیماری‌ها حکایت می‌کنند.


بیشتر بخوانید : سلول‌های مغز با بی‌خوابی خودخوری می‌کنند!


برخلاف غارماهی، هیچ مکانیزمی برای بدن ما تعبیه نشده است که بواسطه آن بتوانیم تمام طول شب امتحان را بیدار بمانیم و بعد‌ا پای لرز خربزه‌ای که خوردیم ننشینیم. با این حال مطالعات بر روی دوستان غارزی کوچک‌مان امید‌ها برای دستیابی به این مهم را زنده نگه داشته است. کین می‌گوید:

داروهای زیادی وجود دارد که منجر به افزایش خواب و یا بیدار نگه داشتن افراد می‌شود. نکته جالبی که در خصوص این غارماهی ها وجود دارد این است که آنها علی‌رغم خواب کمی که دارند، بنظر در وضعیت سلامتی به سر می‌برند. اگر چرایی این موضوع را بفهمیم، احتمالا توسعه محرک‌ها جدیدی که تبعات منفی کم‌خوابی را به همراه نداشته باشند، ممکن خواهد بود.

با این حال، آقای کین می‌گوید کارهای زیادی برای انجام وجود دارد. غارماهی‌ کور مورد مطالعه تنها یکی از ۲۹ جمعیت مستقل غارماهی هاست. او می خواهد بداند آیا سایر این جمعیت‌ها هم مکانیزم‌های مشابه اما به لحاظ ژنتیکی متفاوتی را که به آنها اجازه دهد با اندک میزان یا بدون خواب به زندگی ادامه دهند، دارند یا خیر.

او همچنین می‌خواهد بداند هیپوکرتین چه فعالیت‌های دیگری را بر عهده دارد. شواهدی وجود دارد که می‌گوید این پروتئین منجر به افزایش مصرف غذا در ماهی‌ها و سایر پستانداران می‌شود.

غارماهی کور
مطالعات مربوط به خواب نشان می‌دهد که کمبود خواب، چه در کوتاه مدت و چه در دراز مدت می‌تواند منجر به افزایش فشار خون، کاهش میزان گلوکز خون، و نیز افزایش التهاب شود. هر سه این تغییرات به طور مستقیم می‌تواند بر پتانسیل هر فرد برای ابتلا به بیماری‌هایی نظیر چاقی، سرطان، دیابت و بیماری‌های قلبی اثر گذار باشد. (اعتبار : Popular Science)

کین و تیم او پیش از این دریافته بودند که گرسنگی شدید و طولانی مدت در غارماهی کور منجر به افزایش میزان خواب او می‌شود. با این حال این تغییر تاثیری بر روی خواب جمعیت سطح‌زی نداشته است. فهم این موضوع که تغذیه چه تاثیری بر خواب غارماهی‌ها و سایر جانوران می‌گذارد می‌تواند تصویری شفاف‌تر و وسیع‌تر از چگونگی تنظیم خواب ارائه کند. در نتیجه همه این‌ها در خواهیم یافت که چگونه می‌توانیم سیکل خواب را بدون وارد آورده آسیب به خود بهبود ببخشیم.


بیشتر بخوانید : روش های ساده‌ای که کیفیت خواب خوب شما را بهبود می‌بخشد


پیش از آنکه همه این تحقیقات به سرانجام برسد، بهترین کاری که در این خصوص برای سلامتی خود می‌توانیم انجام دهیم این است که شب‌ها ۸ ساعت خواب مفید داشته باشیم. مطمئن باشید تاکنون هیچ گزینه بهتری برای سلامتی ما ارائه نشده است.

بیشتر بخوانید :

.

منبع : popsci

ارسال برای دوستان در: واتساپ | تلگرام |





ارسال نظر