馴鹿監控截圖 。鳴謝:當代生物學/Furrer等人 。
據Cell Press：研究人員在12月22日的《當代生物學》雜志上報告說，馴鹿花在反芻上的時間越多，它們花在非快速眼動睡眠上的時間就越少 。腦電圖記錄顯示，馴鹿在反芻時的腦電波類似于非快速眼動睡眠時的腦電波，這些腦電波模式表明馴鹿在反芻后更“休息” 。
研究人員推測，這種多任務處理可能有助于馴鹿在食物豐富的夏季獲得足夠的睡眠，馴鹿幾乎每周7天每天24小時進食，為漫長而食物稀少的北極冬季做準備 。
“馴鹿反芻得越多 ， 它們需要的額外非快速眼動睡眠就越少，”第一作者、蘇黎世大學神經科學家梅拉妮·弗勒說 。“我們認為，他們能夠節省時間，同時滿足睡眠和消化需求是非常重要的 ， 尤其是在夏季 。”
北極地區在冬季和夏季不存在明暗周期，之前的研究表明，北極居住的馴鹿在這些季節不會表現出晝夜行為節律，盡管它們往往在春秋分白天更活躍，此時會出現明暗周期 。然而，這些季節差異是否也會影響馴鹿的睡眠時間和睡眠質量還不得而知 。
為了研究季節性明暗周期對馴鹿睡眠模式的影響 ， 研究人員在秋分、夏季至日和冬季至日對位于挪威特羅姆瑟(69 N)的歐亞苔原馴鹿(Rangifer tarandus tarandus)進行了非侵入性腦電圖(EEG) 。
這些馴鹿都是成年雌性，是特羅姆瑟挪威北極大學UiT圈養獸群的一部分 ， 實驗是在室內馬廄中進行的，有受控的照明、無限的食物和恒定的溫度 。
他們發現馴鹿在冬天、夏天和秋天的睡眠時間大致相同，盡管事實上它們在夏天更活躍 。這與其他物種不同，它們會根據環境條件改變睡眠時間 。平均而言，在給定的24小時內 ， 馴鹿花5.4小時在非快速眼動睡眠中 ， 0.9小時在快速眼動睡眠中 ， 2.9小時在沉思，與季節無關 。
Furrer說:“馴鹿在冬季和夏季睡眠時間相同的事實表明，它們必須有其他策略來應對北極夏季有限的睡眠時間 。”
一個可能的策略是在反芻時有機會休息——重新咀嚼部分消化的食物，這是馴鹿和其他反芻動物消化的重要組成部分 。之前已經觀察到家養綿羊、山羊、牛和較小的鼠鹿在反芻時都會產生類似睡眠的腦電波，但是還不清楚反芻是否能起到類似睡眠的恢復功能 。
研究人員發現，馴鹿反芻時的腦電圖讀數類似于非快速眼動睡眠的腦電波模式，包括增加的慢波活動和睡眠紡錘波 。
睡覺和反芻的馴鹿也表現出類似的行為，在這兩種活動中傾向于安靜地坐著或站著，對鄰近的馴鹿坐下或起來等干擾的反應較小——如果它們醒著，馴鹿在45%的時間里會直接對這些干擾做出反應(通過看向鄰近的馴鹿)，但如果它們在反芻，則只有25%的時間，如果它們處于非快速眼動睡眠狀態，則只有5%的時間 。
接下來 ， 研究人員通過剝奪馴鹿的睡眠2小時，并在剝奪前后測量其睡眠期間的腦電波 ， 來測試反芻是否可以降低馴鹿的睡眠動力 。
睡眠剝奪后，馴鹿的腦電圖讀數顯示慢波活動增加，這表明“睡眠壓力”的增加——無意識的生物驅動更多和更深的睡眠——表明馴鹿在睡眠剝奪后經歷了更深的睡眠 。
然而，當馴鹿反芻時，這種慢波活動在隨后的睡眠中減少，并且它們越反芻 ， 慢波活動減少得越多 。“這表明沉思減少了睡眠壓力 ， 這對馴鹿有好處，因為這意味著當它們花更多時間沉思時，它們不必在睡眠恢復上妥協，”Furrer說 。
這在夏天尤其重要，因為它們吃得越多，馴鹿需要花更多的時間反芻 。Furrer說:“反芻增加了營養吸收，所以馴鹿在夏天花足夠的時間反芻，以便在冬天到來之前增加體重，這是至關重要的 。”
研究人員說，由于馴鹿似乎只有部分時間會在反芻時睡覺 ， 后續研究應該比較睡覺時反芻和醒著時反芻的影響，并且理想情況下還會測量馴鹿的行為和在更自然的戶外條件下睡覺 。然而，這種測量需要手術植入腦電圖傳感器，而不是本研究中使用的非侵入性表面電極 。
“我們可以補充的另一件事是觀察年輕的馴鹿，”Furrer說 。“我們知道幼兒和嬰兒的睡眠需求比成年人高得多，所以研究年輕馴鹿的睡眠會很有趣 。”
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