私たち人間は、夜間にいくつかの睡眠段階を経ますが、それらは脳波に基づいて簡単に区別できます。そのため、眠りについた後、私たちは通常すぐに深い眠りに落ちます。このいわゆる徐波睡眠（SWS）は、脳波（EEG）の特に遅い均一な波として現れます。この段階では、外部からの刺激にほとんど気づかず、脳はほとんど休んでいます。しかし、レム睡眠の段階では状況が異なります。レム睡眠の名前は、閉じたまぶたの下での典型的な目の急速な動き（急速眼球運動）に由来しています。この段階では筋肉は麻痺していますが、夢を見ているので思考はさらに活発になります。通常、これら 2 つの主要な睡眠段階は、一晩に 4 ～ 5 回交互に繰り返されます。しかし、研究が示しているように、他の哺乳類や鳥類にもこのようなレム睡眠相と深い睡眠相があります。しかし、他の動物グループではまだ検出されていません。
しかし、フランクフルト・アム・マインのマックス・プランク脳研究所のマーク・シェイン・イデルソン氏と彼の同僚が説明するように、それこそが疑問を生むものである。 「哺乳類と鳥類は、3億年以上前に分岐した系統樹の2つの異なる系統に属している」と研究者らは述べた。この分裂の後、爬虫類は最初に鳥類の系統で発達し、次にその一部から鳥類の祖先が発達しました。しかし、これらの睡眠相は爬虫類では検出できないため、鳥類と哺乳類はおそらく温血動物の性質に適応して、互いに独立して睡眠方法を開発したに違いないとこれまで考えられていました。 Shein-Idelsonらは現在、睡眠パターンとその進化の問題を再考し、爬虫類の睡眠相の変化を再度調べている。彼らは、オーストラリア原産のシマフトアゴヒゲトカゲ (Pogona vitticeps) について研究を実施しました。 「これらのトカゲは竜頭類の系統樹から枝分かれした最初の亜綱に属しており、鳥類から最も遠いため、これらの目的には理想的です」と科学者らは説明する。研究のために、彼らは脳に埋め込まれた電極を使用して、眠っている5匹のトカゲの脳波を記録しました。
急速に変化する 2 つのフェーズ
評価の結果、トカゲの夜の脳波には、明らかに異なる 2 つの波形パターンがあることがわかりました。研究者らの報告によると、ゆっくりとした活動の期間と、より広範囲で覚醒に近い活動の期間が交互に繰り返されます。眠っているトカゲの観察では、脳波が遅い段階では目がほとんど静止しているか、ゆっくりしか動いていないことも示されています。しかし、睡眠のより活発な段階では、彼女の目はまぶたの下で素早く前後にピクピクと動きました。 「これは、トカゲの 2 つの睡眠状態が、哺乳類の典型的な深い睡眠段階とレム睡眠段階によく対応していることを意味します」とシェイン・アイデルソン氏らは述べている。 「しかし、トカゲのバージョンは、より豊富な哺乳類のレパートリーを簡略化して縮小したバージョンに似ています。」一晩中、トカゲの睡眠は 2 つの状態の間を数回ではなく 350 回行ったり来たりします。科学者らの判断によると、各サイクルはわずか約 80 秒しか続きません。さらに、爬虫類の睡眠相中の電気インパルスは、人間のように大脳皮質からではなく、前脳のより深い部分から来ているようです。
研究者らによると、トカゲのレム睡眠と深い睡眠の証拠は、睡眠の進化にまったく新しい光を当てているという。 「これにより、哺乳類や鳥類の睡眠パターンが収斂進化によって生じた可能性は低くなります」とシェイン・イデルソン氏らは述べた。 「むしろ、睡眠の電気化学的特徴が共通の祖先で進化したことを示唆しています。」したがって、この共通の祖先は、哺乳類と爬虫類の祖先が分かれる前に 3 億年以上生きていたはずです。私たちが知っているように、睡眠は長い間考えられていたよりもはるかに古い可能性があります。
