CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI

Một nghiên cứu liên quan đến cá sọc vằn cung cấp kiến thức đặc biệt về sự phức tạp của giấc ngủ của cá và cho thấy các mô hình giấc ngủ phức tạp đã tiến hóa sớm hơn hàng tỷ năm so với dự đoán trước đây (Ảnh: kazakovmaksim/Depositphotos)

Gần như tất cả các loài vật có não trên hành tinh đều được biết đi vào một trạng thái giống ngủ nào đó. Dĩ nhiên, ở người, giấc ngủ bao gồm nhiều giai đoạn phức tạp khác nhau được đặc trưng bởi sự chuyển dịch trong tín hiệu thần kinh. Chúng ta biết rằng loài có vú, chim và thằn lằn cũng cho thấy mức độ phức tạp về các giai đoạn chuyển dịch giấc ngủ tương tự nhưng cho tới nay vẫn chưa rõ chính xác điều gì đang xảy ra trong não một con cá khi nó chuyển sang trạng thái ngủ.

Để cố gắng giải mã bí ẩn đó, một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Stanford đã sửa đổi gen loài cá sọc vằn để mỗi nơ-ron của nó sẽ sáng lên khi được kích hoạt. Sau dó, họ tạo ra một chiếc kính hiển vi đặc biệt có thể quan sát toàn bộ cơ thể cá với độ phân giải một tế bào. Cá sau đó được giữ bất động trong một dung dịch và được quan sát kỹ khi chúng đi vào tình trạng được gọi là trạng thái ngủ đặc trưng của chúng.

Hai mô hình hoạt động não mới lạ nhanh chóng đập vào mắt các nhà nghiên cứu khi cá chuyển dịch qua giai đoạn ngủ. Một mô hình được họ gọi là “ngủ nổ chậm” và họ cho rằng mô hình này tương tự với giấc ngủ sóng chậm ở người. Mô hình thứ hai được gọi là “ngủ sóng truyền” và nó tương tự với giấc ngủ REM ở người. Dĩ nhiên, cá không biểu hiện cử động mặt nhanh như con người trong giai đoạn ngủ nổi tiếng này nhưng các dấu hiệu về cơ và cơ thể khác được quan sát thấy ở cá sọc vằn trong giai đoạn này tương tự với dấu hiệu giai đoạn ngủ REM của người.

Tuy khám phá hấp dẫn này không hoàn toàn chứng minh rằng cá sọc vằn đi vào các giai đoạn ngủ giống chính xác với con người nhưng nó thực sự cung cấp bằng chứng nào đó khẳng định rằng hành vi ngủ ở các phức tạp hơn nhiều so với suy nghĩ của nhiều người. Nghiên cứu đã cung cấp bằng chứng rõ ràng rằng khi các sọc vằn đi vào trạng thái giống ngủ, nó không đơn giản chuyển dịch sang một giai đoạn ngủ một chiều mà thay vào đó đi qua một loạt các mô hình thần kinh phức tạp thực sự tương tự như sự phức tạp của giấc ngủ ở loài có vú.

Từ góc độ tiến hóa, các nhà nghiên cứu cho hay điều này chỉ ra các mô hình não phức tạp trong giấc ngủ xuất hiện cách đây ít nhất 450 triệu năm. Thực tế các dấu hiệu thần kinh này có thể được xem là tương tự ở người cung cấp một sự liên hệ tiến hóa lý thuyết, khiến giấc ngủ phức tạp trở thành một đặc điểm cổ xưa hơn nhiều so với trước đây người ta xem xét.

“Phát hiện này đưa tiến hóa của dấu hiện thần kinh của giấc ngủ lùi lại khá nhiều năm”, tác giả dẫn đầu nghiên cứu mới Louis Leung cho biết.

Ngoài là một phát hiện thuần học thuật, các nhà nghiên cứu cho rằng có thể có ứng dụng thực tế từ nghiên cứu này vì cá sọc vằn có tiềm năng được sử dụng trong nghiên cứu với vai trò là một mô hình động vật hiệu quả cho các rối loạn giấc ngủ. Cá sọc vằn có khả năng sử dụng dễ hơn và ít tốn kém hơn chuột và cung cấp sự so sánh phù hợp hơn với mô hình ngủ của con người.

“Vì các dấu hiệu thần kinh này thực tế giống với con người nên chúng ta có thể sử dụng thông tin về chúng để tạo ưu thế mới cho các thử nghiệm thuốc. Vì các sọc vằn có nhịp ngày giống con người nên có khả năng so sánh giấc ngủ của cá với người sẽ chính xác hơn về mặt sinh học về một số mặt”, Leung cho biết thêm.

LH (New Atlas)