برخلاف تصور رایج، همه مهره داران ریتم خواب و بیداری خود را به یک شکل تنظیم نمی کنند. محققان دانشگاه بازل کشف کرده اند که برخی از ماهی ها – بر خلاف انسان – برای بیدار ماندن نیازی به اورکسین ندارند. تصور می شد که این مولکول برای ریتم طبیعی بیداری و خواب در مهره داران ضروری است. انسان های بدون اورکسین از حمله‌ی خواب (نارکولپسی) رنج می برند.
تا همین اواخر، فرض بر این بود که مهره داران مکانیسم های مشابهی برای کنترل رفتار خواب دارند. به همین دلیل است که محققان در 20 سال گذشته از ماهی به عنوان یک موجود زنده برای مطالعه خواب و تنظیم آن استفاده کرده اند.
اکنون تیمی به سرپرستی پروفسور الکس شییر در دانشگاه بازل، به کشف شگفت انگیزی در یک گونه ماهی جنوب آسیا دست یافته اند: لوچ دلقک، که در باغ وحش ها و آکواریوم ها نیز یافت می شوند، دارای ریتم خواب طبیعی هستند، اما خواب آنها بسیار کم است. به شیوه ای متفاوت تنظیم شده است. آنها فاقد مسیر سیگنال دهی اورکسین هستند (که به عنوان مسیر سیگنالینگ هیپوکرتین نیز شناخته می شود) که قبلا برای کنترل خواب و بیداری در همه مهره داران ضروری تلقی می شد.
ریتم خواب و بیداری بدون اورکسین
دکتر واسیلیس بیتسیکاس، نویسنده اول، می‌گوید: «ما بسیار شگفت‌زده شدیم که لوچ‌های دلقک ریتم‌های خواب طبیعی را نشان می‌دهند و مهمتر از همه، می‌توانند به راحتی با وجود مسیر اورکسین معیوب بیدار شوند». بنابراین، این گونه کپور در حالت غش قرار نمی گیرد، زیرا در حمله‌ی خواب شایع است و برای تنظیم چرخه خواب و بیداری خود به اورکسین نیاز ندارد.
در ابتدا، ایده مطالعه مسیر سیگنال دهی اورکسین در لوچ های دلقک با جزئیات بیشتر بود. از آنجایی که این ماهی ها هنگام خواب به سادگی شنا نمی کنند و به پهلو استراحت می کنند، مشاهده آنها در زمانی که واقعاً خواب هستند آسان است. واسیلیس بیتسیکاس گزارش می دهد: به نظر می رسید آنها مدل ایده آلی برای مطالعه خواب ما هستند. با این حال، تحقیقات بیشتر نشان داد که لوچ های دلقک فاقد یک مسیر سیگنال دهی عملکردی اورکسین هستند.
حمله‌ی خواب در پستانداران
در انسان، یک مسیر سیگنال دهی عملکردی اورکسین برای حفظ ریتم خواب و بیداری ضروری است. کمبود این مسیر منجر به نارکولپسی می شود. بیمارانی که از این عارضه رنج می برند در طول روز خواب آلودگی مفرط، از دست دادن ناگهانی تون عضلانی (کاتاپلکسی) و حملات خواب کنترل نشده را تجربه می کنند که به سختی می توان آنها را از خواب بیدار کرد.
این بیماری عصبی ناشی از از دست دادن سلول های عصبی در مغز است که اورکسین تولید می کنند، یک انتقال دهنده عصبی که ما را بیدار نگه می دارد. الکس شییر توضیح می دهد: “تاکنون فرض بر این بود که کمبود اورکسین رفتار طبیعی خواب و بیداری را در تمام مهره داران مختل می کند. اکنون مشخص شد که این فرض آشکارا اشتباه است.
بیشتر بخوانید : دلیل احساس خستگی بعد از بیدار شدن از خواب
ماهی ها خواب خود را متفاوت تنظیم می کنند
محققان همچنین دریافتند که نه تنها لوچ دلقک، بلکه گورخرماهی نیز می تواند ریتم خواب و بیداری خود را بدون تکیه بر اورکسین کنترل کند.
واسیلیس بیتسیکاس گزارش می دهد: آنها با وجود مسیر سیگنال دهی معیوب اورکسین، هنوز رفتار عادی خواب و بیداری خود را حفظ می کنند. بنابراین، آنها برای بیدار ماندن به آن متکی نیستند. بر این اساس، این گونه ماهی ممکن است مکانیسم‌های کنترل خواب جداگانه یا جبرانی را در مقایسه با پستانداران ایجاد کرده باشد. الکس شییر می گوید: «پیدا کردن اینکه چه زمانی و چرا سیستم های کنترل مختلف در مهره داران تکامل یافته اند، جالب است.
ماهی ها اغلب به عنوان ارگانیسم های مدل برای مطالعه تکامل خواب استفاده شده است. واسیلیس بیتسیکاس تاکید می کند: یافته های جدید درک ما از تنظیم خواب و بیداری را تغییر داده است. ماهی ها ممکن است اسرار زیادی داشته باشند که می تواند به ما کمک کند تا بفهمیم چرا برخی از حیوانات نسبت به سایرین در برابر حمله خواب آسیب پذیرتر هستند.
