研究称跳蛛或经历类似快速眼动的睡眠 甚至可能会做梦

研究称跳蛛或经历类似快速眼动的睡眠甚至可能会做梦据CNET报道，跳蛛可以说是最可爱的蛛形纲动物。一个科学家小组已经在这类蜘蛛身上观察到一种类似快速眼动睡眠的状态，这导致它们可能在做梦。现在对蜘蛛的研究还处于早期阶段，但初步结果很吸引人。康斯坦茨大学和德国马克斯-普朗克动物行为研究所的生态学家DanielaRoessler是本周发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上的一份关于跳蛛的报告的主要作者。Roessler在Twitter上发表了关于该研究结果的概述。Roessler在Twitter上分享了跳蛛的视频片段。这位研究人员发推文称：“有规律的阶段性蜷缩它们的腿，以似乎不受控制的动作抽动。让我们想起了很多睡着的狗或猫，我们问：这可能是快速眼动睡眠吗？”人类和其他一些动物会经历快速眼动（REM）睡眠，这种状态与做梦有关。你可能已经在行动中看到了这一点，狗或猫的眼睛在紧闭的眼睑下四处乱转，腿或脚抽搐，好像在追逐什么。蜘蛛不会像人类那样移动它们的眼睛，但它们会移动它们的视网膜。对科学家来说，幸运的是，幼体跳蛛是透明的，因此，当蛛形纲动物在夜间用丝线悬空休息时，该团队跟踪了小蜘蛛的视网膜运动。研究小组拍摄了几个小时的视频，观察到蜘蛛的腿蜷缩抽搐，而它们的视网膜在移动--这种组合表明它们处于类似快速眼动睡眠的状态。报告说，视网膜运动的阵势是一致的，有规律的持续时间和间隔，并在夜间增加。科学家们还没有准备好宣布跳蛛会做梦的消息，但Roessler称这种可能性“令人振奋”。“我们需要仔细研究快速眼动睡眠和类似快速眼动的行为在整个动物王国中可能是多么普遍，”Roessler在Twitter上说。“我们可能可以从中学习很多东西，因为即使在人类中，快速眼动睡眠仍然是一个很大的谜团。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1302721.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1302721.htm

研究发现快速眼动睡眠周期的长度与动物体温有关

研究发现快速眼动睡眠周期的长度与动物体温有关快速眼动睡眠首先发生在入睡后约90分钟。在紧闭的眼皮后面，你的眼睛快速地从一边跳到另一边。混合频率的脑波活动变得更接近清醒时的情况。呼吸变得更快和不规则，心率和血压增加到接近清醒的水平。人的大部分梦境发生在快速眼动睡眠中，尽管有些梦境也可能发生在其它周期中。这个时候，手臂和腿部肌肉会变得暂时麻痹，这使你无法在行动上表现出你的梦。随着年龄的增长，快速眼动睡眠中的睡眠时间会减少。西格尔说，这些发现表明在体温和快速眼动睡眠之间存在着以前没有观察到的关系，快速眼动睡眠是大脑高度活跃的一段睡眠。这项研究最近发表在《柳叶刀神经学》上，由西格尔教授撰写，他是加州大学洛杉矶分校简和特里-塞梅尔神经科学和人类行为研究所睡眠研究中心的负责人。鸟类的体温是所有温血动物（恒温动物）中最高的，为41°C（106°F），同时只有最少的快速眼动睡眠，为0.7小时。其次是人类和其他胎盘哺乳动物（37°C/99°F），大约是2小时的快速眼动睡眠），有袋动物（35°C/95°F，4.4小时的快速眼动睡眠），以及单孔目动物（主要是鸭嘴兽科及针鼹科，31°C/88°F，7.5小时的快速眼动睡眠）。脑温在非快速眼动睡眠中下降，然后在通常随后的快速眼动睡眠中上升。西格尔说，这种模式"使家温哺乳动物在非快速眼动睡眠中节省能量，而不会使大脑变得如此之冷，以至于对威胁没有反应"。人类的快速眼动睡眠量与其他家温动物相比既不高也不低，"破坏了一些建议快速眼动睡眠在学习或情绪调节中发挥作用的流行观点，"他说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332615.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332615.htm

科学家从章鱼视觉系统的地图中发现大脑进化的新线索

科学家从章鱼视觉系统的地图中发现大脑进化的新线索章鱼大脑的荧光图像显示不同的不同类型的神经元的位置信用：Niell实验室他们在一篇新的科学论文中列出了章鱼视觉系统的详细地图。在该地图中，他们对大脑中专门用于视觉的部分的不同类型的神经元进行了分类。这一结果对其他神经科学家来说是一个宝贵的资源，提供了可以指导未来实验的细节。此外，它还可以让我们更广泛地了解大脑和视觉系统的进化情况。该团队今天（10月31日）在《当代生物学》杂志上报告了他们的发现。CrisNiell在俄亥俄大学的实验室研究视觉，主要是在小鼠身上。但是几年前，博士后JuditPungor给实验室带来了一个新物种--加州双点章鱼。尽管传统上它并不被用作实验室的研究对象，但这种头足类动物很快就引起了俄亥俄大学神经科学家的兴趣。与小鼠不同，小鼠并不以拥有良好的视觉而闻名，"章鱼有一个惊人的视觉系统，它们的大脑中有很大一部分专门用于视觉处理，"Niell说。"它们的眼睛与人类的眼睛非常相似，但在那之后，大脑就完全不同了。"章鱼和人类的最后一个共同祖先是在5亿年前，此后，这些物种在非常不同的环境中进化。因此，科学家们不知道视觉系统的相似之处是否超出了眼睛的范围，或者章鱼是否反而使用了完全不同种类的神经元和大脑回路来实现类似的结果。"看到章鱼的眼睛如何与我们的眼睛相似地进化，思考章鱼的视觉系统如何能够成为更普遍地理解大脑复杂性的模型是一件很酷的事情，"Niell实验室的研究生和该论文的第一作者MeaSongco-Casey说。"例如，是否有基本的细胞类型是这种非常聪明、复杂的大脑所需要的？"在这里，研究小组使用遗传技术来确定章鱼视叶中不同类型的神经元，这是大脑中专门用于视觉的部分。他们挑选出六大类神经元，根据它们发出的化学信号进行区分。观察这些神经元中某些基因的活动，然后发现更多的亚型，为更具体的作用提供了线索。在某些情况下，科学家们精确地指出了特定的神经元群在独特的空间排列中--例如，在视叶周围的一圈神经元都使用一种叫做辛胺的分子发出信号。果蝇在活动时使用这种类似于肾上腺素的分子来增加视觉处理。因此，它也许在章鱼中也有类似的作用。"现在我们知道有这种非常特殊的细胞类型，我们可以开始进入并弄清楚它的作用，数据中大约有三分之一的神经元看起来还没有完全发育。章鱼的大脑在动物的生命周期中不断成长并增加新的神经元。这些不成熟的神经元，尚未整合到大脑电路中，是大脑处于扩张过程中的一个标志！"。然而，该地图并没有像研究人员所想的那样，显示出明显从人类或其他哺乳动物大脑转移过来的神经元组。这些神经元并没有相互映射--它们使用不同的神经递质。但是，也许它们正在进行相同种类的计算，只是方式不同。深入挖掘还需要更好地掌握头足类动物的遗传学。参与这项研究的安德鲁-克恩实验室的研究生加比-科芬（GabbyCoffing）说，由于章鱼在传统上没有被用作实验动物，许多用于果蝇或小鼠的精确遗传操作的工具还不存在于章鱼。有很多基因我们不知道它们的功能是什么，因为我们还没有对很多头足类动物的基因组进行排序。如果没有相关物种的基因数据作为比较点，就很难推断出特定神经元的功能。研究团队正在迎接这一挑战。他们现在正在努力绘制章鱼大脑视叶以外的地图，看看他们在这项研究中关注的一些基因如何在大脑的其他地方出现。他们还在记录视叶中的神经元，以确定它们如何处理视觉场景。随着时间的推移，他们的研究可能会使这些神秘的海洋动物不再那么神秘--同时也为我们自己的进化提供一点启示。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331421.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331421.htm

章鱼胺：大脑的SOS信号在神经退行性中起关键作用

章鱼胺：大脑的SOS信号在神经退行性中起关键作用研究人员揭示了章鱼胺（一种在无脊椎动物中的主要神经递质，在哺乳动物中少量存在）如何与哺乳动物大脑中的细胞相互作用以防止细胞死亡。科学家们发现，当在小鼠大脑皮层的星形胶质细胞培养物中引入一定水平的章鱼胺时，它会触发乳酸的产生，从而促进细胞的生存。这些发现至关重要，因为它们揭示了章鱼酰胺在哺乳动物大脑中的功能，它被比喻为一种SOS信号，促使星形胶质细胞产生能量以防止细胞因ATP短缺而死亡。这一发现可能有助于开发治疗阿尔茨海默病、帕金森病和双相情感障碍等疾病的方法，这些疾病都与辛胺水平失衡有关。资料来源：西北大学尽管在哺乳动物的大脑中仍有微量的章鱼胺，但其功能已被肾上腺素所取代。长期以来，人们认为它是哺乳动物进化过程中的遗留物，但此前人们对章鱼胺在人脑中的作用并不十分了解。在目前的研究中，研究人员首先着手了解占人类中枢神经系统大多数细胞的星形胶质细胞是如何在神经退行性疾病中造成大脑功能障碍的。在来自小鼠大脑皮层的星形胶质细胞培养物中，科学家们发现，引入一定水平的章鱼胺促使星形胶质细胞产生乳酸，促进细胞的生存。KenandRuthDavee神经学部运动障碍科助理教授GabrielaCaraveoPiso博士说："我们的发现非常重要，因为我们发现了这种微量胺--章鱼胺在哺乳动物大脑中运作的方式。我们可以把它想象成一个SOS信号；受压的神经元向星形胶质细胞发出这个信号，向它们输送能量，输送乳酸。在适当的水平上，章鱼胺允许星形胶质细胞读取这个求救信号并开始制造能量，这将保护细胞不因缺乏ATP而死亡。如果有太多的章鱼胺，那就有点像烟雾阻碍了SOS的方式。它不能被星形胶质细胞所读取"。CaraveoPiso说，这些发现可能有助于为未来治疗阿尔茨海默病、帕金森病和躁郁症提供信息，所有这些疾病都与大脑中的章鱼胺水平失调有关。"长期以来，乳酸被认为是一种废物。但事实证明，它不是，它是一种非常重要的燃料，神经元需要将其转化为更高形式的能量，"CaraveoPiso说。"我们认为这很重要，因为这可能会影响到章鱼酰胺水平改变的其他疾病，包括阿尔茨海默病和精神障碍。"展望未来，Piso和她的合作者希望能更好地了解章鱼胺在健康大脑中的运作方式。"我们现在想知道的是：这是否只发生在类似疾病的条件下？或者说，在学习和记忆等生理条件下，章鱼胺是否发挥作用，在这些条件下，神经元也会经历高能量需求？"CaraveoPiso说。"鉴于章鱼胺可以驾驭星形胶质细胞的乳酸代谢，我们也有兴趣了解在记忆和学习以及衰老这种情况下，乳酸代谢在大脑中的作用。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357665.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357665.htm

数千章鱼扎堆“深海花园”之谜解开

数千章鱼扎堆“深海花园”之谜解开“章鱼花园”位于美国加州中部戴维森海山附近，深度约为3200米。珍珠章鱼聚集在此交配和筑巢，热液泉的温水加速了章鱼胚胎的发育，使幼年章鱼有更好的生存机会。图片来源：蒙特利海湾研究所“章鱼花园”是地球上已知最大的章鱼聚集地，预计章鱼总数甚至可能达2万只以上。研究团队使用遥控潜水器进行了14次勘察，发现章鱼巢都聚集在充满热液泉的缝隙中，那里有温暖的水流出。“章鱼花园”位于水下3200米深处，环境水温一般为1.6℃，然而，缝隙内水温竟达到近11℃。章鱼是变温动物（冷血动物），深海的寒冷温度会减缓它们的新陈代谢以及胚胎发育速度——水越冷胚胎生长越慢，反之亦然。研究人员认为，在温暖水域中较短的育雏期大大降低了发育中章鱼胚胎被捕食的风险，而且在温暖的水中筑巢可提高章鱼的繁殖成功率，更好地保证后代的生存。团队表示，深海是地球上最具挑战性的环境之一，但动物已进化出聪明的方式来应对寒冷的温度、永久的黑暗和极端的压力。长育雏期会极大增加卵死亡的可能性，但通过在温泉中筑巢，章鱼妈妈们解决了这一问题。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380001.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380001.htm

为保护神经系统，章鱼会重新编辑RNA 让大脑适应海洋温差

为保护神经系统，章鱼会重新编辑RNA让大脑适应海洋温差头足类动物是名闻遐迩的RNA编辑大师，最近新研究更发现随季节变化，有些章鱼会动态编辑自身RNA来改变大脑以适应海洋温度急遽下降。DNA包含制造蛋白质的指令，但它依赖mRNA将这些指令从细胞核传送到负责构建其他蛋白质的蛋白质。通常，mRNA会忠实地复制这些指令，但有时mRNA也会被重新编辑，进而改变蛋白质行为方式甚至构成，比如人类约3%mRNA具有被编辑能力，但这些变化都非永久性。多数海洋生物能承受的温度范围很广，偏偏章鱼缺乏主动调节体温的能力，但这不代表它们没有其他办法了，身为无脊椎动物中智力最高的生物，章鱼、乌贼将mRNA重新编辑的能力发挥到极致，能根据环境条件不同应对进退。为适应海洋温度变化，科学家发现加州双斑蛸（Californiatwo-spotoctopus）这种章鱼能在短短几小时内快速改变数以千计mRNA，以重新编码神经细胞中的关键蛋白质行为，确保神经活动在温度急降时仍维持生理功能。先前研究已知疾病可能导致RNA重新编辑，现在我们知道环境变化也可以影响mRNA编辑。科学家希望进一步研究章鱼如何重新调整RNA以响应温度变化，并厘清这种遗传工具可以为它们带来哪些好处。新论文发表在《Cell》期刊。频道：@TestFlightCN