驯鹿可以在进食时激活睡眠模式

对于北极的驯鹿来说，距离夏季已经过去很长时间了，但那些在丰收月份里吃得饱饱的驯鹿将有足够的能力度过冬天。《当代生物学1》今天发布的一项研究报告称，驯鹿在咀嚼时可以使大脑进入类似睡眠的状态，这意味着它们能够在北极夏季最大限度地延长进食时间。

“驯鹿可以同时满足消化和睡眠需求，”该研究的第一作者、瑞士苏黎世大学的神经科学家MelanieFurrer说。

像牛一样，驯鹿的胃里有四个腔室，它用第一个腔室来储存草，以便稍后反刍和咀嚼——这一过程称为反刍。

睡眠的需要

研究人员对挪威特罗姆瑟圈养的欧亚苔原驯鹿(Rangifertarandustarandus)进行了脑电图(EEG)记录，追踪它们在九月秋分、六月夏至和十二月冬至期间的大脑活动。

他们发现，在沉思过程中，驯鹿的大脑显示出慢波和有节奏的活动爆发的增加——这些模式通常与非快速眼动睡眠有关。尽管并不总是闭着眼睛，沉思的驯鹿也表现出类似于睡眠的行为。它们安静地坐着或站着，对其他驯鹿发出的噪音反应较小。

他们思考得越多，驯鹿似乎需要的实际睡眠就越少。当研究人员通过大声说话、抚摸它们以及用新鲜食物引诱它们来将驯鹿的正常睡眠时间缩短两个小时时，研究小组观察到驯鹿大脑中的慢波活动增加，这表明睡眠压力增加了——正常的生物睡眠驱动力。

但是，如果驯鹿进行了反刍，那么与不进行反刍的驯鹿相比，它们随后的睡眠显示出较少的慢波活动。“通过沉思，睡眠的需要会减少。最有可能的是，这是因为驯鹿在沉思时可以“睡觉”，”弗雷尔说。

她认为这是对北极盛衰环境的回应，夏季郁郁葱葱，草木茂盛，冬季白雪皑皑。“这是一项策略，旨在确保夏季有足够的时间进行近乎持续的喂养，并在食物供应非常少的情况下为北极冬季增肥。”

这只企鹅靠4秒的微睡眠生存——每天数千次

弗雷尔说，令人惊讶的是，总睡眠时间(以脑电图信号检测到的非活动状态所花费的时间来衡量)全年没有变化。研究小组预计驯鹿在夏天会睡得更少，在冬天会睡得更多，因为此时动物的活动量要少得多，需要节省能量。

“这些发现特别令人感兴趣，因为我们知道有些动物会根据环境条件减少睡眠时间，但驯鹿的情况似乎并非如此，”弗雷尔说。“这表明睡眠是多么重要，并且对驯鹿来说睡眠受到非常严格的监管。”

加州大学洛杉矶分校的神经生物学家杰罗姆·西格尔(JeromeSiegel)表示，这项研究补充了在动物(包括海洋哺乳动物)中进行的其他研究2，表明动物的睡眠方式是其环境的函数。多项研究发现，绵羊、牛和小鼷鹿(Traguluskanchil)在反刍过程中的脑电波模式类似于非快速眼动睡眠。然而，当前的研究首次探讨了沉思过程中类似睡眠的大脑活动如何改变深度睡眠的需求。