睡眠不仅消耗大量时间,而且还会导致动物们意识消失,这无疑对动物的生存极为不利,意义何在?就算真的需要睡觉,为什么没有睡觉时还保持意识的动物?本篇文章回答了这个终极问题。
睡眠需要花费大量时间,仅从生存竞赛来说,对动物是不利的。睡着了为什么会失去意识?关于这一点,有几种解释。
1. 调整状态说:神经活动会增强与信号传递线路有关的突触,越是被高度使用的突触,强度也会变得越大。在睡眠过程中,突触的强度会降低,其中睡眠前只有轻微增强的突触有机会恢复常态,而只让睡眠前增强状态最高的突触依旧保留一定增强状态。
2. 转移记忆说:神经系统在处理外来信息时有关回路会发生强化,这也被认为是记忆形成的机制,即信息储存在神经回路的强度中。在人脑中,记忆是从下丘脑转移到大脑皮层的,类似于计算机将RAM的临时记忆转移到硬盘上。
以上这些过程都能够部分解释为什么所有的神经系统都需要睡眠,但是在目前,还不清楚这些因素贡献的相对大小,也不清楚哪一种是动物睡眠最主要的原因。神经系统必须睡觉的事实表明,演化过程不是万能的。
为什么无法演化出在睡觉时还保持意识的动物?神经系统是动物以“吃”为中心生活方式演化出来的,并在其后的演化中越来越复杂,也让动物们的智力越来越发达。然而神经系统毕竟是由生物材料构成的信息传递和处理系统,它受到自然规律的限制,不可能一直持续工作,我们在使用它的同时,不得不付出大量时间来维护和修理它。所以,睡觉是我们成为动物必须付出的代价。
那有无可能重新演化出新的神经系统,让动物们能够在睡觉维护神经系统的同时还能保持清醒呢?答案是否定的。虽然演化过程创造了许多奇迹,但是演化过程毕竟是生物的随机变化加自然选择的结果,没有设计,没有方向,只能在已有的基础上加以修改,而无法推倒重来。
科学家们最近在栉水母中发现了另一类神经系统。它和我们上面谈的神经系统有些相似,但是又有重要的区别,很可能是栉水母独立发展出来的。随后的研究表明,神经系统出现过两次,即在栉水母和刺细胞动物分别独立出现的可能性更大。栉水母的神经系统和其他所有动物的神经系统也显著不同,是另一类神经系统。
通过本期文章,我们知晓睡眠行为经过了几亿年的演化,至今仍对地球上的动物至关重要。对日常行为深入了解,或许能帮助我们更好地生活。在学习了这么多知识后,今天,就请放下手机,按时上床睡觉,让自己的神经系统好好休息吧。