اختاپوس‌ها هم مانند انسان خواب می‌بینند!

دانشمندان سال‌ها تلاش کرده‌اند تا بفهمند که اختاپوس‌ها که مغزشان شباهت قابل توجهی به مغز ما دارد، خواب می‌بینند یا نه. اخیراً یک مطالعه ادعا کرد که سرپایان (cephalopods) هشت پا می‌توانند در خواب واکنش فیزیکی از خود نشان دهند، مانند مورد حمله قرار گرفتن توسط یک شکارچی، که این موضوع نشان می‌دهد که آن‌ها ممکن است کابوس ببینند!

اکنون محققان موسسه علم و تکنولوژی اکیناوا (OIST) با همکاری دانشگاه واشنگتن (UW)، فعالیت مغز و الگوی رفتاری یک گونه اختاپوس کوچک که در آب‌های کم عمق ژاپن زندگی می‌کند را بررسی کرده و تایید کرده‌اند که نه تنها این حیوان می‌خوابد بلکه خواب او شباهت‌هایی به حرکت سریع چشم انسان در خواب (REM) دارد.

وقتی اختاپوس‌ها چرت می‌زنند، “خواب آرام” آن‌ها با دوره‌هایی کوتاه از رفتار آشفته REM در “خواب فعال” قطع می‌شود؛ چشم‌ها و بازوهای آن‌ها منقبض شده و سرعت تنفس آن‌ها تند می‌شود و تغییراتی در الگوی پوست آن‌ها به وجود می‌آید.

با اینکه محققان نمی‌توانند ادعا کنند که ثابت کرده‌اند که اختاپوس‌ها خواب می‌بینند، اما در پستانداران، وضعیت REM مرحله‌ای از خواب است که خواب دیدن معمولا در آن اتفاق می‌افتد.

سم ریتر (Sam Reiter) نویسنده ارشد این مطالعه و استاد موسسه علم و تکنولوژی اکیناوا می‌گوید:

به نظر می‌رسد که همه جانوران حتی حیوانات ساده‌ای مانند عروس دریایی یا مگس میوه، نوعی از خواب را تجربه می‌کنند. اما برای مدتی طولانی تصور می‌شد که فقط مهره داران دارای دو مرحله خواب هستند.

در طول “خواب آرام”، مغز اختاپوس نوعی شکل موجی را که در طول خواب غیر REM در پستاندارانی مانند ما مشاهده می‌شود و دوک‌های خواب نام دارند و تصور می‌شود که با تثبیت خاطرات ارتباط دارند، ساطع می‌کند. با میکروسکوپی که توسط نویسنده اول این مطالعه، تومویوکی مانو (Tomoyuki Mano)، ساخته شد، مشخص شد که این امواج دوک‌مانند خواب، از ناحیه‌ای از مغز که با یادگیری و حافظه مرتبط است منشا می‌گیرند و نشان می‌دهند که ممکن است عملکردشان مانند عملکرد این موج‌ها در مغز انسان باشد.

لینوی میشولام (Leenoy Meshulam) از دانشگاه واشنگتن گفت:

این واقعیت که خواب دو مرحله‌ای در موجودات دوردست، مانند اختاپوس‌ها که مغزی بزرگ اما کاملا متفاوت با مهره‌داران دارند، نشان می‌دهد که داشتن مرحله فعال و بیدار مانند، ممکن است ویژگی کلی ادراک پیچیده باشد.

زمانی که دانشمندان به اختاپوس‌ها اکستازی نمی‌دادند، “به آرامی پوست آن‌ها را با قلمو لمس می‌کردند.” این مزاحمت‌ها که هر دو تا سه دقیقه برای 48 ساعت انجام می‌شد برای بررسی اثر بی‌خوابی بر خواب دو مرحله‌ای بود. این کار منجر به تعداد بیشتری از خواب فعال شد که با سرعت بیشتری نیز شروع می‌شدند و دانشمندان را مطمئن کرد که این حالت چشمک زدن و تکان خوردن، واقعا خواب اختاپوس‌هاست.

آدیتی پوفال (Aditi Pophale) نیز که یکی از نویسندگان ارشد این مطالعه و دانشجوی دکترا در موسسه علم و تکنولوژی اکیناوا است می‌گوید:

این رفتار جبرانی، مرحله فعال را به عنوان یک مرحله ضروی از خواب که برای عملکرد درست اختاپوس نیاز است، نشان می‌دهد.

علاوه بر این، فیلمبرداری با وضوح بالا از الگوی ظاهری اختاپوس در زمانی که خواب بود نشان داد که چرخه رنگ و شکل‌های این حیوانات مشابه بیداریشان است. به احتمال زیاد اختاپوس این کار را برای تمرین استتار در بیداری، انجام می‌دهد؛ یا ممکن است صرفاً برای سلامت رنگدانه‌های پوستش این کار را انجام دهد. همچنین می‌تواند نشان‌دهنده یادآوری یا یادگیری مجدد لحظات خودآگاه خود است.

ریتر گفت:

از این نظر، در حالی که انسان‌ها فقط پس از بیدار شدن به صورت شفاهی می‌توانند بگویند که چه خوابی دیده‌اند، الگوی پوست اختاپوس‌ها به عنوان نشان‌دهنده بصری فعالیت مغز آن‌ها در طول خواب، عمل می‌کند. ما در حال حاضر نمی‌دانیم کدامیک از توضیحات موجود برای این اتفاق صحیح است و بسیار مشتاق بررسی بیشتر هستیم.

در همین حال، در خارج از موسسه علم و تکنولوژی اکیناوا، دانشمندان به همراه موسسه تحقیقات مغز ماکس پلانک اطلاعات بیشتری را درباره پسرعموی اختاپوس، سپیداج، و چگونگی توانایی آن‌ها در تصحیح رنگ الگوهای استتار در آن‌ها که نشان‌دهنده سطح بسیار بالاتری از عملکرد شناختی و ارادی بودن این تغییرات پوستی است ارائه دادند.

سپیداج‌ها در استتار شدن در محیط اطرافشان با استفاده از اندام‌های پوستی خود، کروماتوفورها، استاد هستند. کروماتوفورها طبق دستور نورون‌های مغز برای تنظیم رنگدانه، منقبض و منبسط می‌شوند.

اما همانطور که سم ریتر که بر روی مطالعه اختاپوس کار می‌کرد متوجه شد، در جزئیات آن نکات جالبی نهفته است.

او گفت:

تحقیقات قبلی نشان داد که سپیداج‌ها فقط تعداد محدودی از اجزای الگوها را دارند که از آن‌ها برای دستیابی به بهترین تطابق با محیط استفاده می‌کنند. اما آخرین تحقیقات ما نشان داده است که استتار آن‌ها به مراتب پیچیده‌تر و انعطاف پذیرتر است. ما فقط نتوانسته بودیم آن را تشخیص دهیم. زیرا رویکردهای قبلی آنقدر دقیق و کمی نبوده‌اند.

با استفاده از دوربین‌هایی با وضوح بسیار بالا برای بررسی دقیق پوست سپیداج اروپایی در برابر پس زمینه‌هایی که مرتباً تغییر می‌کرد، محققان 200 هزار تصویر جمع‌آوری کردند که این تصاویر توسط نوعی هوش مصنوعی آنالیز شدند.

نتایج شگفت‌انگیز این آزمایش نشان داد که این جاندار هر کروماتوفور (که از آن‌ها میلیون‌ها تا دارند) را جداگانه تنظیم می‌کند تا زمانی که به ظاهر کلی که موردتاییدشان است برسند.

دانشمندان آن‌ها را در حال تصحیح رنگ مشاهده کردند، و مسیر رسیدن به هر الگویی متفاوت بود، حتی زمانی که این جانوران در برابر پس زمینه مشابهی قرار می‌گرفتند. این‌ها نشان دهنده پیچیدگی‌هایی در رفتار سپیداج‌هاست که تا به حال مشاهده نشده بودند.

تئودوسیا وو (Theodosia Woo) از موسسه تحقیقات مغز ماکس پلانک و از نویسندگان ارشد مقاله گفت:

سپیداج‌ها اغلب از الگوی ایده آل خود عبور می‌کنند و مجدداً به آن بازمی‌گردند. به عبارتی دیگر، اینگونه نیست که سپیداج‌ها صرفاً پس زمینه را تشخیص دهند و به دنبال الگوی مناسب بروند، بلکه این احتمال وجود دارد که به طور مداوم درباره الگوی پوست خود بازخورد دریافت کنند و از آن برای استتار بهتر خود استفاده کنند.

او افزود:

اینکه دقیقا چگونه بازخورد دریافت می‌کنند، اینکه از چشم خود استفاده می‌کنند یا میزان انقباض ماهیچه‌های اطراف هر کروماتوفور را احساس می‌کنند، ما هنوز نمی‌دانیم.

ژیتونگ لیانگ (Xitong Liang) از نویسندگان ارشد مطالعه که قبلا عضو موسسه ماکس پلانک نیز بوده می‌گوید:

گام بعدی، ثبت تصاویر اعصاب مغز سپیداج است. با این کار ما می‌توانیم دقیقا درک کنیم که آن‌ها چگونه توانایی منحصربه‌فرد و جذاب الگودهی به پوست خود را کنترل می‌کنند.

منبع: Newatlas