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海豚的本能与人类的“零睡眠”希望
海洋世界 | 时间: 2010-06-12 13:07  | 文章来源: 香颂

撰文/徐建鹏 郭猛

2009年初,美国海军海洋哺乳动物研究项目组成员Sam Ridgway 发表了他对海豚的最新研究成果。他指出海豚在睡眠时大脑两个半球并不是完全独立的,半球之间依然有着部分信息交流。

人们通常认为,所有的动物在经过一段时间的运动后,就会感到疲倦,并且需要睡眠来调节。任何动物在睡眠时尽管有各自不同的姿势,但它们身体的肌肉是完全松驰的。可海豚却从未出现过肌肉完全松弛的状况,难道海豚不睡觉吗?海豚的睡眠之谜,一直是许多生理学家的研究焦点。他们将微电极插入海豚的大脑,记录脑电波的变化,还测定了海豚头部个别肌肉、眼睛和心脏的活动情况以及呼吸频率。结果表明,海豚在睡眠时,呼吸活动依然如故。但是与其他动物不同的是,海豚在睡眠时依然有意识地不断变换着游动的姿势。

Ridgway的实验对象是两只成年海豚。最初,Ridgway与他的研究小组训练这两只海豚对一个特定的1.5秒时长的哗哗声反应,一旦海豚听到这一声音,就会立刻跃出水面。之后的5天之中,Ridgway不定时播放这一声音来测试海豚的反应速度。实验结果完全支持旧的结论:一直无眠的海豚在第五天听到声音之后的反应速度与第一天毫无差别。

紧接着,Ridgway设计实验测试海豚对视觉刺激的反映。海豚的眼睛位置不同于大部分哺乳动物,两只眼睛分别在头的两侧,因此其每只眼睛的视力范围是十分有限的。因此当一侧大脑休息时,应该只有对应一侧的眼睛是可以识别物体的;当大脑半球另一侧开始工作时,另一只眼睛应该不认识这一图形。

但是实验结果出乎所有人的意料。当Ridgway教会海豚用右眼认识了一个三条绿杠和一条红杠组成的图形后,他们发现隔一段时间后海豚的左眼也能认出这一图形。对于这一结果,Ridgway的解释说,即使在休眠时海豚的两个大脑半球之间也存在着信息交流,因此,Ridgway认为海豚两个大脑半球之间的连接部可能是视觉信息交流的重要通道。

假如人类可以“零睡眠”

仅仅了解海豚长时间“零睡眠”的能力只是第一步,而接下来的工作是,如何将这些能力应用于人体,这才是对科学的极大考验。

Ridgway对连续5天不眠的海豚血液样本进行了检测,可是没有发现任何特殊物质。也许海豚这一能力是与生俱来的基因所决定的。人类基因组计划完成后,科学家们迄今尚未揭开人类基因组中许多基因的功能。海豚与人类基因组中有很多同源基因,也许一些基因在人身上不起作用,可对海豚的零睡眠却很重要。如果能够在人类身上找到这些基因,然后想办法激发它们的功能,那么人类也可能在一段时间里不需要睡眠。

除了这一办法,美国哥伦比亚大学的斯腾教授还提出了更好的设想:激发人类大脑中不为人知的潜能。斯腾教授指出,在同样的少量睡眠前提下,不同的人的工作能力和效率有很大的差别。现在,他所在的研究组正利用磁共振技术,研究工作能力相对强的人在不睡眠情况下的脑部活动。一旦确认大脑某部分与之相关,斯腾教授就会使用颅侧磁刺激技术(TMS),刺激该区域神经元细胞的活动。也许在不久的将来,人类就可以真正实现“零睡眠”。

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