Περιεχόμενα
Νεαρές αράχνες που πηδούν κρέμονται από μια κλωστή όλη τη νύχτα, σε ένα κουτί, σε ένα εργαστήριο. Κάθε τόσο, τα πόδια τους κουλουριάζονται και οι κλωστές τους συσπώνται. Οι αμφιβληστροειδείς των ματιών τους, ορατοί μέσω των ημιδιαφανών εξωσκελετών τους, μετατοπίζονται εμπρός και πίσω. «Αυτό που κάνουν αυτές οι αράχνες φαίνεται να μοιάζει –πολύ πολύ– με τον ύπνο REM», λέει η Daniela Rößler, οικολόγος συμπεριφοράς στο Πανεπιστήμιο της Konstanz στη Γερμανία.
Στους ανθρώπους, ο ύπνος REM υφίσταται όταν βλέπουμε τα περισσότερα όνειρα, ιδιαίτερα τα πιο ζωντανά. Αυτό οδηγεί σε μια ενδιαφέρουσα ερώτηση: Εάν οι αράχνες έχουν ύπνο REM, μπορεί να ξετυλίγονται όνειρα και στον εγκέφαλό τους που έχει το μέγεθος μέγεθος παπαρουνόσπορου;
Παρακολουθώντας με ειδικές κάμερες 34 αράχνες, διαπίστωσαν ότι τα πλάσματα είχαν σύντομους ύπνους τύπου REM περίπου κάθε 17 λεπτά.
Αν και οι αράχνες είναι ακίνητες εν όψει αυτών των περιόδων που μοιάζουν με REM, η ομάδα ειδικών δεν έχει ακόμη αποδείξει ότι κοιμούνται. Αλλά αν αποδειχθεί ότι είναι – και αν αυτό που μοιάζει με REM είναι πραγματικά REM – το όνειρο είναι μια ξεχωριστή πιθανότητα, λέει η Rößler.
Είναι εύκολο να φανταστεί κανείς ότι οι αράχνες που πηδούν, ως ζώα υψηλής οπτικής όρασης, μπορεί να ωφεληθούν από τα όνειρα ως τρόπο επεξεργασίας πληροφοριών που έλαβαν κατά τη διάρκεια της ημέρας.
Η Rößler δεν είναι η μόνη ερευνήρια που αναρωτιέται για το πώς κοιμούνται τα ζώα. Σήμερα, οι επιστήμονες βρίσκουν σημάδια ύπνου REM σε ένα ευρύτερο φάσμα ζώων από ποτέ: σε αράχνες, σαύρες, σουπιές, ζέβρες.
Ο αυξανόμενος απολογισμός κάνει ορισμένους ερευνητές να αναρωτιούνται εάν το όνειρο, μια κατάσταση που κάποτε θεωρούνταν ότι περιοριζόταν στα ανθρώπινα όντα, είναι πολύ πιο διαδεδομένη από ό,τι πιστεύαμε κάποτε.
Τι είναι ο ύπνος REM
Ο ύπνος REM χαρακτηρίζεται γενικά από μια σειρά χαρακτηριστικών εκτός από τις γρήγορες κινήσεις των ματιών: την προσωρινή παράλυση των σκελετικών μυών, τις περιοδικές συσπάσεις του σώματος και την αύξηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας, της αναπνοής και του καρδιακού παλμού.
Παρατηρήθηκε αρχικά σε βρέφη που κοιμούνταν το 1953 και ακολούθως αναγνωρίστηκε σύντομα σε άλλα θηλαστικά όπως γάτες, ποντίκια, άλογα, πρόβατα, οπόσουμ και αρμαντίλο.
Κατά τις περιόδους μη REM, γνωστές και ως ήσυχος ύπνος, η εγκεφαλική δραστηριότητα συγχρονίζεται. Οι νευρώνες πυροδοτούνται ταυτόχρονα και στη συνέχεια σιωπούν, ειδικά στον φλοιό του εγκεφάλου, προκαλώντας διόγκωση δραστηριότητας γνωστά ως αργά κύματα.
Κατά τη διάρκεια του REM, αντίθετα, ο εγκέφαλος εμφανίζει εκρήξεις ηλεκτρικής δραστηριότητας που θυμίζουν αφύπνιση.
Ακόμη και στα θηλαστικά, ο ύπνος REM δεν είναι ίδιος για όλους. Τα μαρσιποφόρα θηλαστικά που ονομάζονται έχιδνες παρουσιάζουν χαρακτηριστικά ύπνου REM και μη REM ταυτόχρονα.
Αναφορές για φάλαινες και δελφίνια υποδηλώνουν ότι μπορεί να μην εμφανίσουν καθόλου REM. Τα πουλιά έχουν ύπνο REM, ο οποίος συνοδεύεται από συσπάσεις στα φτερά και απώλεια τόνου στους μύες που κρατούν ψηλά το κεφάλι τους.
Ωστόσο, οι ερευνητές αρχίζουν να βρίσκουν παρόμοιες καταστάσεις ύπνου σε πολλά κλαδιά του ζωικού δέντρου της ζωής.
Το 2012, για παράδειγμα, οι ερευνητές ανέφεραν μια κατάσταση ύπνου στις σουπιές, καθώς και μια περίεργη συμπεριφορά που μοιάζει με REM κατά τη διάρκεια αυτής της κατάστασης υποτιθέμενου ύπνου: περιοδικά, τα ζώα κινούσαν τα μάτια τους γρήγορα, έστριβαν τα χέρια τους και άλλαζαν το χρώμα του σώματός τους.
Ο ύπνος REM γκρεμίζει τα τείχη της μοναδικότητας του ανθρώπου
Κατά τη διάρκεια της παραμονής της στο Marine Biological Laboratory στο Woods Hole της Μασαχουσέτης, η βιολόγος συμπεριφοράς Teresa Iglesias ερεύνησε περαιτέρω το φαινόμενο, συλλέγοντας terabytes βίντεο με μισή ντουζίνα σουπιές.
Και οι έξι εμφάνισαν περιόδους δραστηριότητας τύπου REM που επαναλαμβάνονταν περίπου κάθε 30 λεπτά: ριπές κινήσεων των χεριών και κινήσεις των ματιών κατά τις οποίες το δέρμα τους έκανε μια παράσταση, περνώντας μέσα από μια ποικιλία χρωμάτων και σχεδίων.
Τα πλάσματα έκαναν σήματα καμουφλάζ και σήματα που τραβούσαν την προσοχή, τα οποία εμφανίζονται και τα δύο κατά τη διάρκεια της εγρήγορσης. Δεδομένου ότι ο εγκέφαλος του κεφαλόποδου ελέγχει άμεσα αυτό το μοτίβο του δέρματος, «αυτό το είδος υποδηλώνει ότι η δραστηριότητα του εγκεφάλου γίνεται λίγο άγρια», λέει η Iglesias.
Οι ερευνητές έχουν παρατηρήσει από τότε μια παρόμοια κατάσταση στα χταπόδια. Αν τα χταπόδια και οι σουπιές ονειρεύονται, «απλώς γκρεμίζονται τα τείχη αυτού που πιστεύουμε ότι η ανθρωπότητα είναι τόσο ξεχωριστή», λέει η Iglesias.
Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης τουλάχιστον δύο καταστάσεις ύπνου REM σε ζέβρα με βάση τις εγκεφαλικές υπογραφές των ψαριών. Σε μια από τις καταστάσεις, η νευρική δραστηριότητα συγχρονίστηκε όπως συμβαίνει σε ένα μη REM στάδιο των θηλαστικών.
Σε μια άλλη κατάσταση, το ψάρι εμφάνισε νευρική δραστηριότητα που θυμίζει κατάσταση εγρήγορσης, όπως συμβαίνει στο REM. (Το ψάρι δεν παρουσίασε γρήγορες κινήσεις των ματιών.)
Παρατηρώντας πολλαπλά στάδια ύπνου σε έναν τόσο εξελικτικά μακρινό συγγενή από εμάς, οι συγγραφείς πρότειναν ότι διαφορετικοί τύποι ύπνου εμφανίστηκαν πριν από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Είναι πλέον γνωστό ότι οι μύγες, επίσης, μπορεί να πετούν ανάμεσα σε δύο ή περισσότερες καταστάσεις ύπνου. Οι στρογγυλοί σκώληκες φαίνεται να έχουν μόνο μία κατάσταση ύπνου.
Οι ερευνητές εξετάζουν την πιθανότητα μη ανθρώπινων ζώων να ονειρεύονται κατά τη διάρκεια του ύπνου που μοιάζει με REM, επειδή τα πλάσματα παρουσιάζουν συμπεριφορές που μοιάζουν με την εγρήγορση σε αυτή την κατάσταση – όπως το μοτίβο των κεφαλόποδων που αναβοσβήνουν ή το τρέμουλο της κλωστής των αραχνών.
Στα περιστέρια, η επιστήμονας ύπνου Gianina Ungurean του Ινστιτούτου Βιολογικής Νοημοσύνης Max Planck στο Μόναχο και του University Medicine Göttingen παρατήρησε, με συναδέλφους της, ότι τα πουλιά συσπώνται κατά τη διάρκεια του REM όπως και κατά τη διάρκεια της συμπεριφοράς ερωτοτροπίας.
Αυτό προκαλεί το ερώτημα εάν τα περιστέρια ονειρεύονται ή με κάποιο τρόπο ξαναβιώνουν αυτό που συνέβη κατά τη διάρκεια των περιπτώσεων ερωτοτροπίας τους, λέει.
Ο ύπνος REM και οι εμπειρίες των ζώων
Ο ύπνος REM έχει επίσης συνδεθεί με την επανάληψη των εμπειριών σε ορισμένα ζώα. Για παράδειγμα, όταν οι ερευνητές εξέτασαν την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου των κοιμισμένων ποντικών που είχαν νωρίτερα τρέξει έναν λαβύρινθο, είδαν την πυροδότηση νευρώνων που βοηθούν στην πλοήγηση και συνδέονται με την κατεύθυνση του κεφαλιού, παρόλο που τα κεφάλια των αρουραίων δεν κινούνταν.
Είδαν επίσης δραστηριότητα σε νευρώνες που σχετίζονται με την κίνηση των ματιών. Ο συνδυασμός υποδηλώνει ότι τα ποντίκια μπορεί να είχαν μια ονειρική εμπειρία στην οποία σάρωναν το περιβάλλον, λέει η Ungurean.
Με όλα αυτά τα σημάδια, είναι δίκαιο να υποθέσουμε ότι τα ζώα θα μπορούσαν να ονειρεύονται, λέει η ίδια. «Ωστόσο, αν πάρουμε αυτούς τους λόγους έναν προς έναν, αποδεικνύεται ότι κανένας από αυτούς δεν είναι επαρκής».
Η εγκεφαλική δραστηριότητα που σχετίζεται με την επανάληψη, όπως αυτή των αρουραίων που τρέχουν στον λαβύρινθο, δεν συμβαίνει μόνο κατά τη διάρκεια του REM, λέει η Ungurean. Μπορεί επίσης να συμβεί κατά τον προγραμματισμό ή την ονειροπόληση.
Και η σχέση μεταξύ REM και ονείρου δεν είναι απόλυτη: οι άνθρωποι ονειρεύονται επίσης σε μη REM, και όταν χρησιμοποιούνται φάρμακα για την καταστολή του ύπνου REM, οι άνθρωποι που συμμετέχουν στη μελέτη μπορούν να έχουν μεγάλα και παράξενα όνειρα.
Τελικά, οι άνθρωποι γνωρίζουν ότι ονειρεύονται επειδή μπορούν να το αναφέρουν, λέει η Ungurean. «Αλλά τα ζώα δεν μπορούν να το αναφέρουν, και αυτό είναι το μεγαλύτερο πρόβλημα που έχουμε για να το διαπιστώσουμε καθαρά επιστημονικά και σθεναρά».
Ανεπιβεβαίωτος ο ρόλος του REM
Υπάρχει ακόμα συζήτηση για το τι είναι το REM. «Κανείς δεν ξέρει πραγματικά ποια είναι η λειτουργία του ύπνου – non-REM ή REM», λέει ο Paul Shaw, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις.
Μία από τις πιο αποδεκτές ιδέες είναι ότι το REM βοηθά τον εγκέφαλο να σχηματίσει και να αναδιοργανώσει τις αναμνήσεις. Άλλες θεωρίες είναι ότι το REM υποστηρίζει την ανάπτυξη του εγκεφάλου, βοηθά στην ανάπτυξη των συστημάτων κίνησης του σώματος, διατηρεί τα κυκλώματα που απαιτούνται για τις δραστηριότητες αφύπνισης ώστε να μην υποβαθμίζονται κατά τη διάρκεια του ύπνου ή ενισχύει τη θερμοκρασία του εγκεφάλου.
Αλλά αν το REM αποδειχτεί ότι είναι παρόν σε μακρινά είδη στο ζωικό βασίλειο, αυτό υποδηλώνει ότι ο ρόλος του, όποιος κι αν είναι, θα μπορούσε να είναι πολύ σημαντικός, λέει η Iglesias.
Δεν πιστεύουν όλοι οι επιστήμονες ότι οι ερευνητές βλέπουν REM. Μπορεί απλώς να εκπληρώνουν τις προκαταλήψεις ότι όλα τα ζώα έχουν δύο καταστάσεις ύπνου και να ερμηνεύουν τη μία από αυτές ως REM, λέει ο Jerome Siegel, ένας νευροεπιστήμονας που μελετά τον ύπνο στο UCLA. Μερικά από αυτά τα ζώα – όπως οι αράχνες – μπορεί να μην κοιμούνται καν, υποστηρίζει. «Τα ζώα μπορεί να κάνουν πράγματα που φαίνονται ίδια, αλλά η φυσιολογία δεν είναι απαραίτητα η ίδια», λέει.
Οι ερευνητές συνεχίζουν να αναζητούν ενδείξεις. Η ομάδα τhw Rößler προσπαθεί να αναπτύξει λεκέδες που θα τους επιτρέψουν να απεικονίσουν τον εγκέφαλο της αράχνης – αυτό μπορεί να αποκαλύψει την ενεργοποίηση σε περιοχές που είναι λειτουργικά ανάλογες με αυτές που χρησιμοποιούμε όταν ονειρευόμαστε.
H Iglesias και άλλοι έχουν εμφυτεύσει ηλεκτρόδια στον εγκέφαλο των κεφαλόποδων και κατέγραψαν την ηλεκτρική τους δραστηριότητα κατά τη διάρκεια δύο καταστάσεων ύπνου – μία που δείχνει δραστηριότητα όπως η εγρήγορση και μία άλλη που είναι μια ήσυχη κατάσταση, με νευρικές υπογραφές παρόμοιες με αυτές που παρατηρούνται στα θηλαστικά.
Και η Ungurean εκπαίδευσε περιστέρια να κοιμούνται σε ένα μηχάνημα μαγνητικής τομογραφίας και ανακάλυψε ότι πολλές από τις περιοχές του εγκεφάλου που ανάβουν στον ανθρώπινο ύπνο ενεργοποιούνται και στα πουλιά.
Εάν ονειρεύονται σουπιές και αράχνες και μια ευρεία γκάμα άλλων πλασμάτων, εγείρονται ενδιαφέροντα ερωτήματα σχετικά με το τι βιώνουν, λέει ο David M Peña-Guzmán, φιλόσοφος στο κρατικό πανεπιστήμιο του Σαν Φρανσίσκο και συγγραφέας του βιβλίου When Animals Dream: The Hidden World of Animal.
Δεδομένου ότι τα όνειρα ξεδιπλώνονται από την οπτική γωνία του θεατή, τα ζώα που ονειρεύονται θα πρέπει να έχουν την ικανότητα να βλέπουν τον κόσμο από τη σκοπιά τους, λέει.
Το να ονειρεύονται θα υπαινίσσεται επίσης ότι έχουν ικανότητες φαντασίας, προσθέτει. «Θέλουμε να πιστεύουμε ότι οι άνθρωποι είναι οι μόνοι που μπορούν να κάνουν αυτό το διάλειμμα από τον κόσμο», λέει. «Μπορεί να χρειαστεί να σκεφτούμε λίγο πιο ελεύθερα όμως και για άλλα ζώα».
