没有大脑的水母，也像人类一样睡觉

研究发现，没有大脑的水母和海葵也会规律睡眠，方式与人类相似。睡眠可能最早是为了保护神经元的dna，并帮助修复清醒时积累的损伤。

水母和海葵都没有大脑。但一项发表在《Nature Communications》的研究发现，这些古老的海洋动物，睡起觉来却和人类惊人地相似。

研究显示，它们不仅会进入一种类似睡眠的状态，而且睡眠的时间和节律也十分稳定。这一发现支持了一种重要观点，睡眠的起源，可能并不是为了做梦或记忆，而是为了保护单个神经元里的dna，修复清醒时不断累积的损伤。

“神经元非常珍贵。”论文共同作者Lior Appelbaum说。他是以色列巴伊兰大学的分子神经科学家。“它们不会分裂更新，所以必须被好好维护。”

过去的研究已经证明，水母会进入类似睡眠的状态。但这项研究第一次系统描述了海葵的睡眠，也是第一次详细比较这两种动物的睡眠模式。威斯康星大学麦迪逊分校的睡眠研究者Chiara Cirelli认为，每增加一种被证实会睡觉的动物，对理解睡眠的本质都非常关键。

从进化角度看，睡眠并不安全。睡着时，动物更容易被捕食，也无法觅食、繁殖或照顾后代。正因为代价如此高，科学界普遍认为，睡眠一定承担着某种极其基础的生物学功能。否则，它不可能在所有已研究过的、有神经系统的动物中被保留下来。

2017年，现任斯坦福大学博士后的Ravi Nath和同事首次证明，水母存在睡眠样状态。这让一个大胆的想法受到重视，睡眠也许早于集中式大脑的出现。“证据表明，睡眠可能伴随着神经元的诞生而出现。”他说。不同物种会根据自身需求调整睡眠，但核心功能可能是共通的。

在这项最新研究中，Appelbaum团队进一步精确定义了什么是睡眠，并把目光投向细胞层面。他们研究的是有神经元但没有大脑的动物。在实验室以及美国佛罗里达州Key Largo的自然环境中，研究人员发现，倒立水母Cassiopea andromeda每天大约睡8小时，大部分发生在夜间，中午还会有一次短暂小睡。

他们还首次系统研究了星形海葵Nematostella vectensis的睡眠行为。这种海葵同样一天睡掉约三分之一的时间，只是休息更集中在清晨。

神经元被认为最早出现在数亿年前的原始多细胞动物中，这些动物类似今天的水母和海葵，神经元以分散的网络形式存在，没有统一的指挥中心。研究人员在两种动物身上都观察到一个一致的现象，清醒时，神经元内的dna损伤不断增加，而在睡眠中，这些损伤会减少。

当研究人员用紫外线人为制造dna损伤后，这些动物会主动延长睡眠时间。研究团队据此推断，清醒时，dna损伤的速度超过修复，而睡眠则提供了一个高效进行细胞维护的窗口。

Cirelli认为，这项研究设计严谨，但仍有一个不足，没有设置在诱导dna损伤后强行保持清醒的对照组。她指出，dna修复也可能在清醒但不进行学习活动时发生。她自己的研究还表明，睡眠可能有其他重要进化动因，比如削弱白天不断增强的神经元连接，这有助于节省能量、恢复学习能力，并巩固记忆。

Appelbaum则认为，弄清睡眠为何出现、如何演化，可能有助于理解睡眠不足与神经退行性疾病之间的联系，也能解释诸如“局部睡眠”这样的现象，也就是人在清醒时，大脑的某些小区域会短暂下线。

在人类身上，睡眠支持学习和记忆。但在更深层次上，它可能是在维护特定的神经元。接下来，研究团队计划把研究对象扩展到海绵这类没有神经系统的动物，以及斑马鱼，这种鱼的大脑在关键结构上与人类相似。