Ugler tilbringer mere tid i REM-søvn end voksne ugler.
Forskere ved Max Planck Institute for Ornithology og University of Lausanne har opdaget, at babyens fugles søvnmønstre svarer til babypattedyrs. Hvad mere er, søvn af babyfugle ser ud til at ændre sig på samme måde som hos mennesker. Undersøgelser af staldugle i naturen opdagede forskerne, at denne ændring i søvn er stærkt korreleret med udtrykket af et gen, der er involveret i produktion af mørke, melanske fjerpletter, et træk, der vides at være covary, med adfærdsmæssige og fysiologiske egenskaber hos voksne ugler. Disse fund rejser den spændende mulighed, at søvnrelaterede udviklingsprocesser i hjernen bidrager til forbindelsen mellem melanisme og andre træk, der observeres i voksne ugle og andre dyr.
Når de bliver ældre, ændrer baby ugler deres sovemønster. Jo ældre de bliver, jo mindre tid tilbragte de i REM-søvn. Billedkredit: quasarphotos / Fotolia
Søvn hos pattedyr og fugle består af to faser, REM-søvn ("Rapid Eye Movement Sleep") og ikke-REM-søvn. Vi oplever vores mest livlige drømme under REM-søvn, en paradoksal tilstand, der er kendetegnet ved vågen-lignende hjerneaktivitet. På trods af omfattende forskning forbliver REM-søvnens formål et mysterium. Et af de mest fremtrædende træk ved REM-søvn er dens overvægt tidligt i livet. En række pattedyr tilbringer langt mere tid i REM-søvn i det tidlige liv end når de er voksne. For eksempel, som nyfødte, tilbringes halvdelen af vores tid på søvn i REM-søvn, mens REM-søvn i går sidste år sandsynligvis kun omfattede 20-25% procent af din tid med at snoozing. Selvom fugle er den eneste gruppe, der ikke er pattedyr, der er kendt for klart at deltage i REM søvn, har det været uklart, om søvn udvikler sig på samme måde hos babyfugle.
Derfor undersøgt Niels Rattenborg fra MPIO, Alexandre Roulin fra Unil, og deres ph.d.-studerende Madeleine Scriba dette spørgsmål i en befolkning af vilde fjøsugler. De brugte et elektroencephalogram (EEG) og bevægelsesdatalogger sammen med minimalt invasive EEG-sensorer designet til brug hos mennesker til at registrere søvn i 66 ugler i forskellig alder. Under optagelserne forblev uglerne i deres kasse og blev fodret normalt af deres forældre. Efter at deres søvnmønstre blev registreret i op til fem dage, blev loggeren fjernet. Efterfølgende fløj alle uglerne tilbage og vendte tilbage med normal hastighed for at opdrætte i det følgende år, hvilket indikerede, at der ikke var nogen uønskede langtidsvirkninger af ellendefald på deres sovende hjerner.
På trods af manglende betydelige øjenbevægelser (en egenskab, der er almindelig for ugler), tilbragte uglerne store mængder tid i REM-søvn. ”I denne søvnfase viste uglernes EEG en vågenagtig aktivitet, deres øjne forblev lukkede, og deres hoveder nikkede langsomt”, rapporterer Madeleine Scriba fra University of Lausanne (se video i linket nedenfor). Det er vigtigt, at forskerne opdagede, at den brugte tid i REM-søvn, ligesom hos baby-mennesker, faldt, når uglerne blev ældre.
Derudover undersøgte teamet forholdet mellem søvn og udtryk for et gen i fjerfolliklerne involveret i frembringelse af mørke, melaniske fjerpletter. "Ligesom i flere andre fugle- og pattedyrarter har vi fundet ud af, at melanblødning i ugler covaries med en række adfærdsmæssige og fysiologiske egenskaber, hvoraf mange også har tilknytning til søvn, såsom immunsystemfunktion og energiregulering", bemærker Alexander Roulin fra University of Lausanne. Faktisk fandt teamet, at ugler, der udtrykte højere niveauer af genet involveret i melanisme, havde mindre REM-søvn end forventet for deres alder, hvilket antydede, at deres hjerner udviklede sig hurtigere end i ugler, der udtrykte lavere niveauer af dette gen. I overensstemmelse med denne fortolkning spiller enzymet, der kodes for af dette gen, også en rolle i produktionen af hormoner (skjoldbruskkirtel og insulin) involveret i hjerneudvikling.
Selvom der er behov for yderligere forskning for at bestemme nøjagtigt, hvordan søvn, hjerneudvikling og pigmentering hænger sammen, rejser disse fund dog adskillige spændende spørgsmål. Påvirker variation i søvn under hjerneudvikling voksnes hjerneorganisation? I bekræftende fald, bidrager dette til forbindelsen mellem adfærdsmæssige og fysiologiske egenskaber og melanisme, der observeres i voksne ugler? Har søvn og pigmentering covary hos voksne ugler, og i bekræftende fald hvordan påvirker dette deres opførsel og fysiologi? Endelig håber Niels Rattenborg fra Max Planck Institute for Ornithology i Seewiesen, at ”denne naturligt forekommende variation i REM-søvn i en periode med hjerneudvikling kan bruges til at afsløre nøjagtigt, hvad REM-søvn gør for den udviklende hjerne i babyugler, såvel som mennesker.”
via Max-Planck-Gesellschaft