USWS的野外研究發(fā)現(xiàn),讓科學家開始用它來探索睡眠對初生動物大腦發(fā)育的影響 。1999年,意大利帕多瓦大學心理學系的團隊(包括本文作者)發(fā)現(xiàn),新生原雞(GallusGallus)在孵化后的第一周經(jīng)歷了更多的左腦睡眠 。在出生后的前幾天,這些雛鳥傾向于使用左邊的大腦來第一次處理外界刺激—包括圖案和顏色 。因此,睡眠似乎可以幫助它們整合新學習的知識 。從第二周開始,當雛鳥進行更多與空間和處理新事物有關的活動時,它的右腦睡眠也增加了 。當我們訓練雛鳥進行顏色辨別任務時 , 它們就會經(jīng)歷更多的左USWS(右眼閉合、左腦睡眠),因為左腦是學習顏色的主要腦區(qū) 。當進行空間任務時 , 比如從圍欄角落里四個容器中挑選出頂部帶孔的那個容器(里面裝有食物),小雞使用的是左眼 。當小雞完成任務后,它們在休息時就會經(jīng)歷更多的右USWS(左眼閉合、右腦睡眠),證明右邊的大腦更擅長處理這類任務 。
最活躍的大腦半球—無論是進行USWS還是BSWS—都相對花費了更多時間來睡覺、恢復 。同時,與不占主導地位的大腦半球同側的眼睛負責注意捕獵者 , 并對周圍環(huán)境保持警戒 。我們發(fā)現(xiàn),在籠子上方移動黑色物體會讓處于USWS狀態(tài)下的雛鳥受到驚嚇而立刻醒來,并發(fā)出求救聲 。即便剛出生的雛鳥需要犧牲一些睡眠時間,來適應新世界的強烈感官體驗 , 但這似乎并不影響它們始終保持警惕 。
研究單半球睡眠動物或將有助于解開睡眠的生理謎團,甚至還能解決人類的睡眠問題 。呼吸暫停和其他生理疾病對一個大腦半球的影響往往比另一個大腦半球更大 。單半球睡眠研究或許可以解答,一個物種如何在享受休息帶來的好處時,還能保護自己避免遭到捕食 。使用一邊大腦睡眠是解決這種困境的絕妙答案 , 因為動物可以同時處于清醒和不清醒的狀態(tài) 。源自赫拉克利特殘篇里的一句話“沉浸在睡眠中的靈魂亦在努力工作并為世界作出新事物”,可以算是單半球睡眠研究的完美注腳 。
(作者吉安·加斯通·馬塞蒂系一名資深的神經(jīng)生理學家,是意大利帕多瓦大學普通心理學系教授,主要研究睡眠 , 尤其是睡眠和大腦側化之間的關系)
(本版圖文由《環(huán)球科學》雜志社供稿)
《光明日報》( 2019年08月08日14版)
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