Minden élőlénynek szüksége van alvásra. Az állatvilágban néhány faj pihenése különös módon alkalmazkodott az életvitelükhöz. Például bizonyos madárfajok rendkívül sokáig képesek a levegőben maradni. Vajon repülés közben alszanak? Ugyanis ébren képtelenek lennének ilyen távolságokat megtenni. Létezik, egy úgy nevezett egy féltekés (unihemiszférikus) alvás típus. A delfinek is használják ezt a módszert, hogy alvás közben ne süllyednek le a tengerfenékre. Egyes kutatások már azt is vizsgálták, hogy az ember képes-e ilyen alvásra, a meglepő eredmény az volt, hogy hasonlítunk a krokodilokra.
Mindenkinek szüksége van rá
Az alvás megvonása rontja az immunrendszer működését, fokozza a szív-érrendszeri betegségek és a kettes típusú diabétesz kockázatát, valamint számos mentális panasz (depresszió, impulzivitás, figyelemzavar) kialakulását eredményezheti. Az egészséges alvás közben az agy megszabadul az idegsejtek közti térben felhalmozódott káros anyagcseretermékektől. Az alvás különböző szakaszai alatt pedig az idegrendszer megfelelő működéséhez elengedhetetlen gének közül néhány olyan fehérjék gyártásába kezd, amelyek lehetővé teszik az idegsejtek közti hatékony kommunikációt.
A levegőben is lehet aludni
A Max Planck Intézet kutatója, Niels Rattenborg és munkatársai elsőként bizonyították be, hogy a madarak repülés közben képesek aludni, úgy, hogy vagy az egyik, vagy mindkét agyféltekéjük passzív. Érdekes, hogy még a tájékozódási képességeik akkor sem romlanak, amikor az agyuk a REM fázisba lép, bár ez az izomtónus ideiglenes elvesztésével jár.
A kutatás során a madarak agyi aktivitását mérték azért, hogy megállapítsák, repülés közben az alvás mely fázisaiba kerülhetnek: a lassú hullámú alvás (slow wave sleep, SWS), vagy a gyors szemmozgás (rapid eye movement, REM). Ehhez fejlesztettek egy miniatűr EEG szkennert, amit a madarak fejére csatlakoztattak. A gép segítségével leolvashatóvá vált a teszt alanyok agyi aktivitása. Fókuszcsoportnak a Galápagos-szigeti fregattmadarakat választották, amelyekállandóan az óceán fölött cirkálnak, zsákmányra vadászva. Megdöbbentő, hogy a szkennerrel felszerelt madarak akár háromezer kilométert is repültek, anélkül, hogy megpihentek volna.
Az eredményekből kiderült, hogy a madarak agya napközben aktív maradt, de amint a nap felkelt és – nagyobb aktivitást igénylő – vadászat helyett sima repülésre váltottak, az agyukban megkezdődött a lassú hullámú alvás. Különös, hogy ez a fázis néha csak az egyik, néha pedig mindkét agyféltekéjükre terjedt ki. A kutatócsoport így arra a következtetésre jutott, hogy a madaraknak nincs szükségük fél agyféltekés alvásra, hogy a levegőben tudjanak maradni alvás közben.
Az alvó madaraknál alkalmanként a REM fázis is fellépett. (Az emberek ebben a szakaszban álmodnak.) A madarak között a REM fázis csak másodpercekig tart, és nem befolyásolja a repülési szokásaikat. A vizsgált fregattmadarak különösen rossz alvók: a megfigyelt példányok a levegőben átlagosan 42 percet aludtak naponta. Ugyanakkor, ha a szárazföldön vannak, akkor 12 órát is alhatnak egyhuzamban.
Rózsaszín alvás
Hasonló technikát használnak a flamingók is, kiegészítve egy kis közösségi munkamegosztással. Csoportban alszanak, a közösség centrumában lévők általában mindkét agyféltekéjükkel alszanak, míg a csoport szélén tartózkodóknak egyszerre csak az egyik agyféltekéje alszik, míg a másik éberen őrködik, hogy veszély esetén jelezni tudjon a többieknek.
Éber alvás a vízben
A delfinek alvása is hasonlít a madarakéhoz: még alvás közben is éberek. Mindig vissza kell úszniuk a levegőért a víz felszínére: ha teljesen elaludna egy delfin, akkor lesüllyedne a tenger mélyére és megfulladna.
Az amerikai haditengerészet biológusai a tengeri emlősök alvási szokásait vizsgálták, öt napig követtek és figyeltek meg két delfint. Az állatok a 120 óra alatt egy pillanatig sem vesztették el éberségüket: minden akusztikus és vizuális ingerre azonnal reagáltak – a fáradtság legkisebb jelét sem mutatva.
A két állat medencéjébe halk fél másodperc hosszú halk hangokat játszottak harminc másodperces időközönként. A delfineket a vizsgálat előtt megtanították arra, hogy hosszabb, másfél másodpercig tartó hangokra valamilyen módon reagáljanak. A kísérlet során véletlenszerűen beiktatták a hosszabb hangokat a rövidebbek közé. Amikor a 120 óra alatt bekeverték a hangokat, mindkét delfin azonnal reagált, és az állatok ébersége közt a kísérlet elején és a végén a kutatók nem tapasztaltak különbséget.
A teszt után elvégzett vérvizsgálatok nem mutattak arra utaló jeleket, miszerint az állatok a folyamatos éberség miatt alváshiányban szenvedtek volna vagy nagyobb stressz érte volna őket.
A krokodil mindig figyel
Ausztrál kutatók szerint a krokodilok fél szeme mindig nyitva van alvás közben. Tehát nekik is egyszerre csak az egyik agyféltekéjük alszik, a másik éber marad. Michael Kelly, a melbourne-i La Trobe Egyetem kutatója szerint „ezek az eredmények nagyon izgalmasak, mivel először vetődött fel ez az alvásmód a krokodilféléknél, és megváltoztathatja az alvás evolúciójáról alkotott eddigi elképzeléseinket”.
A krokodilok így bármire képesek reagálni (például veszedelemre, zsákmány közeledtére stb.). A vizsgálat során megfigyelték, hogy az állatok hajlamosabbak alvás közben nyitva tartani a fél szemüket, ha emberek is a közelben vannak. Sőt, gyakran még az ember távozása után is figyelték azt a területet, „…szemmel tartják a potenciális fenyegetést”.
Mi is képesek vagyunk rá?
Tavaly fedezték fel, hogy az egyik agyféltekénk tud kevésbé mélyen aludni, mint a másik. Mi is hírt adtunk a kutatásról, ami azt vizsgálta, hogy miért alszunk rosszabbul idegen helyen?
Masako Tamaki és munkatársai kimutatták, hogy idegen helyen való alváskor az első éjszakai alvás minősége rosszabb, mint a második éjszakáé. Emellett első éjszaka a személyek egyik (a dominánsnak tekinthető bal) agyféltekéje kevésbé mélyen aludt, mint a másik. A kevésbé alvó agyféltekében a másik agyféltekéhez képest lecsökkent az alvás mélységét jelző lassú hullámú tevékenység mértéke. Ráadásul a krokodilokhoz hasonlóan az éberebb agyfélteke a külvilágból érkező ingereket is hatékonyabban dolgozta fel. Az alvó személyeknek fülhallgatón keresztül vagy az egyik, vagy a másik fülükbe hallható, de ébredést még nem okozó hangokat játszottak le. A jobb fülbe érkező hanginger nagyobb kérgi választ eredményezett, mint a bal fülbe érkező. Az ide érkező hangok könnyebben okoztak ébredést vagy éberséghez közeli állapotokat.
Érdekes, hogy asszimetrikus alvásra utaló tevékenységet a második éjszakán már nem figyeltek meg.
Források (az első szerző vezetékneve, illetve a cím első betűje szerinti sorrendben):
A delfinek sosem alszanak?, National Geographic Magyarország, 2009.05.05.
Gorge Dvorsky, We Finally Know How Birds Sleep During Flight Without Dying, Gizmodo.com, 2008.03.16.
Hegyeshalmi Richárd, Repülés közben is alhatnak a madarak, Index, 2016.08.04.
Christof Koch, Sleeping with Half a Brain, Scientific American, 2016.09.01.
Niels C Rattenborg – Bryson Voirin – Sebastian M. Cruz – Ryan Tisdale – Giacomo Dell’Omo – Hans-Peter Lipp – Martin Wikelski –Alexei L. Vyssotski, Evidence that birds sleep in mid-flight, Nature, 2016.08.03.
Ön tud csak az egyik agyféltekéjével aludni? De miért jó ez?, HVG Extra Pszichológia, 2016.08.01.
Képek: wall-pix.net, arkinspace.com, reference.com, popcornhorror.com, tomtit.blog.hu, recoveryourlife.com, sugarbear.hot1035radio.com
