Jedna od velikih, neriješenih misterija u znanosti je upravo zašto ljudi i druge životinje spavaju. Puno je hipoteza: vjeruje se da je san važan u dopuštanju da se naši organi poprave i ključan je za razvijanje sjećanja. Ali nije jasno zašto se toliko prijeko potrebno održavanje održava tek nakon što padnemo u nesvjesno stanje, što nas čini ranjivima pred grabežljivcima. Jedan od načina rješavanja zagonetke sna je istražiti njegovo podrijetlo, a nova studija u časopisu Nature koja uključuje zebrefish otkriva da se obrazac spavanja kod ljudi i mnogih drugih životinja razvijao prije najmanje 450 milijuna godina.
Istraživači su izgradili poseban fluorescentni svjetlosni mikroskop koji je mogao zamisliti cijelu sićušnu ribu do pojedinih stanica. Oni su također genetski inženjerirali ribu kako bi im mišići i neuroni svijetlili u prisutnosti kalcija koji se oslobađa kada su te stanice aktivne. Potom su imobilizirali usnule dvotjedne zebrice, prozirne, u agar otopini. Oni su također mogli zabilježiti brzinu otkucaja srca, kretanje očiju, mišićni tonus i druge podatke pomoću aparata za proučavanje sna zasnovanog na fluorescenciji.
Otkrili su da je riba prolazila kroz cikluse spavanja slične ljudima, uključujući periode koje je tim nazvao "sporo spavanje" i "šireći valovni san". otkotrljali se u utičnicama. Njihov potpis mozga i mišića, kao i hormoni koji reguliraju san, bili su slični onima koje su pronađeni kod sisavaca. „Izgube mišićni tonus, otkucaji srca im ne reagiraju na podražaje - jedina stvarna razlika je nedostatak brzog pokreta očiju tijekom REM spavanja“, kaže stariji autor Philippe Mourrain sa Sveučilišta Stanford u priopćenju za javnost.
Studija sugerira da su se temelji sna pojavili prije nego što su sisavci i ribe odišli od zajedničkog predaka u oceanskom stanu 450 milijuna godina, oko 150 milijuna godina ranije nego što se ranije vjerovalo. "Ovi potpisi [sna] zaista imaju važne funkcije - iako možda ne znamo što su - koji su preživjeli stotine milijuna godina evolucije", kaže Tina Hesman, prvi autor studije Louis Leung, istraživač sna na Stanfordu Saey u Science Newsu .
"Uistinu nismo očekivali da ćemo pronaći toliko sličnosti s ljudskim i sisavskim snom", rekao je Mourrain za Kašmira Gander u Newsweeku . "Vidjeti, kod živih kralježnjaka, složena koreografija aktivnosti mozga i mišića tijekom prijelaza budnosti i spavanja bila je nevjerojatna."
Ovo otkriće znači da bi istraživači mogli upotrijebiti malu ribu - koja je već osnovna sloga u znanstvenim laboratorijima - da bi istražili poremećaje spavanja i testirali lijekove za spavanje. Trenutno se mnoga istraživanja oslanjaju na miševe, koji su noćni, kako bi istražili spavanje. Leung u priopćenju za javnost kaže kako bi riba mogla biti bolja priprema za ljude. "Budući da su neuralni potpisi riba u osnovi isti kao i naš, podatke o njima možemo upotrijebiti za stvaranje novih rezultata za ispitivanja na drogama", kaže on. "Kako su zebre u dnevnom boravku poput ljudi, možda je i biološki preciznije usporediti spavanje ribe s ljudima", po nekim aspektima. "
Dok se nova tehnologija koja se koristi za sliku usnule ribe široko cijeni, Jenny Howard iz National Geographica izvještava da ne misle svi da su ciklusi spavanja kod riba analogni sisavcima. Kao jedan od stvari, znanstvenik spavanja Jerry Siegel sa Kalifornijskog sveučilišta u Los Angelesu ističe da su istraživači gledali vrlo mlade ribe, a da su uzorci spavanja kod maloljetnika i odraslih gotovo univerzalno različiti u životinjskom kraljevstvu.
"Ne možete jednostavno reći da je spavanje san", kaže on, ističući da su sisari modeli spavanja nevjerojatno različiti kod nekih vrsta koje dobivaju tri sata zatvorenog oka dnevno, a druge odlaze 20 sati. Neke životinje imaju REM cikluse, a neke ne.
Mourrain je, međutim, više optimističan u pogledu korištenja malog plivača u istraživanju spavanja, čak i ako noćne rutine zebrafish-a nisu potpuno iste kao ljudi. "Ljudi zaboravljaju da su kralježnjaci vrlo slični u svojoj tjelesnoj organizaciji i organima, " kaže za Newsweek 'Gander. "Mi ne dijelimo samo kralježnicu koja štiti našu leđnu moždinu, ostatak mozga i neurokemija omogućuju komunikaciju neuronima."
Ističe da se ribe već koriste u mnogim medicinskim istraživanjima, uključujući kardiovaskularna i karcinomska istraživanja, a vjeruje da ova studija pokazuje da bi se one mogle koristiti i u istraživanjima spavanja i neuroznanosti.
