昆虫与睡眠的意义

这个故事最初是由知名杂志。

我如果你仔细观察一个精疲力竭的婴儿，你可能会看到重力把沉重的眼睑拉下来。同样，一只睡觉的蜜蜂通常活泼的触角下垂。

这种可爱的昆虫休息的迹象似乎并不引人注目。但昆虫睡眠研究可能最终有助于解决睡眠的一些最大谜团，德国大学Würzburg的Charlotte Helfrich-Förster在2017年的一篇综述中指出昆虫学年度回顾．她写道:“因为昆虫的大脑比哺乳动物的大脑简单，对昆虫睡眠的研究有望对其神经元基础和功能作用提供新的见解。”Helfrich-Förster补充说，在果蝇身上进行的实验，对于解开共同控制睡眠的精确大脑区域，可能特别有帮助。果蝇是实验室里容易操纵的宠儿。

当昆虫学家巴雷特·克莱因（Barrett Klein）向人们讲述他对蜜蜂睡眠的研究时，谈话遵循了一个可预测的脚本：“人们几乎总是从令人震惊的‘昆虫睡眠？’开始”，然后是一连串的后续问题：“睡眠意味着什么？你如何识别昆虫的睡眠？它与人类睡眠有关吗？”

为了让预赛顺利进行，威斯康星大学的克莱因（LaCouse）说，昆虫确实睡得很好。“这取决于你如何定义睡眠，”他说。“老实说，我们还没有从各个方面牢牢把握什么是睡眠。”

对昆虫来说，睡眠的定义尤其难以确定。昆虫是否在睡觉的线索是微妙的。蜜蜂下垂的触角、蟑螂蹲伏和果蝇长时间的静止都可能表明它们在睡觉。但这些外在迹象并非万无一失。一只一动不动的果蝇可能在睡觉，也可能只是在休息。

测量大脑电活动的方法也许可以识别睡眠，但这些技术也不是万无一失的(更不用说在小昆虫身上使用它们是很棘手的)。克莱因说，其他的睡眠指标，比如让昆虫对外界信号做出反应的难度，或者在通宵之后是否需要补觉，可能被证明是昆虫睡眠的有用指标。

撇开定义不谈，对休眠昆虫大脑的更详细研究揭示了与人类睡眠的相似之处。对果蝇大脑的研究揭示了构成睡眠基础的蛋白质的节律性生产生物钟. 许多相同的蛋白质也在人类和其他哺乳动物中起作用。其他关于果蝇的研究发现，化学信使（神经递质）的工作与睡眠有关，包括多巴胺、乙酰胆碱、GABA等。Helfrich-Förster写道，破坏这些系统可以改变果蝇的活动和休息周期。

克莱恩和其他人发现，就像人类一样，打断昆虫的睡眠会损害大脑功能并改变行为。蜜蜂会跳复杂的舞蹈来告诉彼此在哪里可以找到花。但在被一种叫做“失眠症”的邪恶实验室装置保持清醒后蜜蜂的舞蹈变得凌乱不堪Klein和他的同事在2010年的一份报告中指出美国国家科学院院刊．

关于睡虫和人类的未解之谜比比皆是。“我们花了这么多时间做这件事，不仅仅是闭上眼睛或关灯，而是真正地关闭，”克莱因说。然而，没有人知道为什么。昆虫被克莱因描述为“极其多样、精致、行为上引人注目”，也许有一天会有助于揭示答案。

劳拉·桑德斯(Laura Sanders)是一名自由科学记者，她的家乡在俄勒冈州科瓦利斯。到她(电子邮件保护)．

可知杂志是一个独立的新闻努力从年度评论。