Orun jẹ ọkan ninu awọn ẹya enigmatic julọ sibẹsibẹ ibi gbogbo ti isedale wa. A ti ṣe apejuwe rẹ ni gbogbo awọn ẹgbẹ eranko pataki, pẹlu awọn kokoro, jellyfish, kokoro, ati cephalopods, ati ni gbogbo awọn vertebrates, lati ẹja si eniyan. Awọn ẹya ti o wọpọ ti oorun pẹlu iṣẹ-ṣiṣe locomotor ti o dinku, idinku ohun orin iṣan, ati iwulo ti o pọ si fun oorun lẹhin awọn akoko aisun oorun, gẹgẹbi alẹ ti ayẹyẹ. Iwadi lọwọlọwọ ni Ile-ẹkọ Max Planck fun Iwadi Ọpọlọ n pese awọn oye pataki si bi a ṣe n ṣakoso ariwo oorun ni ẹgbin kan, alangba atẹle Australia (Pogona vitticeps).
Ninu awọn ẹran-ọsin, awọn ẹiyẹ, ati diẹ ninu awọn ohun-ara, oorun le pin si awọn ipo akọkọ meji: oorun oorun (SWS) ati igbiyanju oju kiakia (REM). Oorun ti o jinlẹ jẹ ẹya nipasẹ iṣẹ ṣiṣe ọpọlọ ti o lọra ati pe o waye ni akọkọ nigbati o sun oorun, lakoko ti oorun REM jẹ ẹya nipasẹ jiji-bi iṣẹ ọpọlọ pẹlu awọn agbeka oju iyara ati awọn twitches iṣan lẹẹkọọkan. Yiyi laarin SWS ati REMS n ṣe ohun ti a pe ni rhythm oorun oorun ultradian, akoko eyiti o yatọ pupọ ni gbogbo awọn eya. Ninu eniyan, oorun oorun ti SWS ti o tẹle pẹlu REMS n ṣiṣe ni isunmọ 1 si awọn wakati 1,5, ti o yorisi awọn iyipo marun si mẹfa fun alẹ aṣoju.
Ni ọdun mẹjọ sẹyin, ẹgbẹ iwadi ti Max Planck Oludari Gilles Laurent ṣe awari ipo REM kan ni ẹda-ara, dragoni ti ilu Ọstrelia (Pogona vitticeps), ni pipẹ lẹhin ti REM ti ṣe awari ni akọkọ ninu awọn osin ati lẹhinna ninu awọn ẹiyẹ. Awari yii daba pe oorun REM le jẹ ẹya ti o pin ti awọn ẹranko, awọn ẹiyẹ, ati awọn ẹranko (ti a mọ lapapọ bi amniotes) ati pe o le ti wa tẹlẹ ninu awọn baba wọn wọpọ ni ọdun 320 ọdun sẹyin.
Oorun Lizard ni iyatọ miiran ti o nifẹ: oorun REM jẹ isunmọ dogba ni iye akoko si oorun SWS, pẹlu awọn ipele mejeeji ti o pẹ to iṣẹju kan fun iyipo kan. Apẹẹrẹ yii jẹ abajade ni 200 si 250 awọn akoko oorun fun alẹ, gbigba ẹgbẹ iwadii, pẹlu awọn oniwadi postdoctoral Lorenz Fenk ati Luis Riquelme, lati ṣe iwadii awọn ilana ti o wa labẹ awọn ipinlẹ ọpọlọ iyipada lakoko oorun. Pelu awọn ewadun ti iwadii oorun ni ọpọlọpọ awọn eya, agbọye ohun ti o fa awọn ayipada wọnyi jẹ ipenija.
Ninu iwadi wọn, ti a tẹjade laipẹ ni Iseda, awọn oniwadi rii pe awọn ẹya ara ẹrọ ti oorun oorun alangba baamu awọn abajade ti monomono ilana aarin (CPG) — awọn iyika nkankikan pataki ti o ṣe agbejade awọn abajade motor rhythmic bii nrin tabi mimi. Botilẹjẹpe awọn CPG ni gbogbogbo ni a mọ fun ipa wọn ninu iṣakoso mọto, awọn oniwadi pinnu pe wọn tun baamu daradara lati ṣe akoso iyipada laarin REM ati oorun SW. Laurent sọ pe: “Ero ti lilo awọn CPG fun oorun jẹ aimọgbọnwa patapata, nitori awọn CPG n ṣakoso iṣẹ mọto, lakoko ti oorun jẹ ẹya nipasẹ isansa isunmọ ti iṣẹ-ṣiṣe mọto,” Laurent ṣe akiyesi.
Awọn oniwadi lo anfani ti awọn ohun-ini alailẹgbẹ ti oorun Pogona ati pe wọn wa awọn ohun-ini CPG gẹgẹbi atunto ti o gbẹkẹle alakoso ati imudara. "Atunṣe ti o gbẹkẹle alakoso tumọ si pe nigba ti ariwo naa ba ni idalọwọduro nipasẹ ibanujẹ ita kukuru kan (gẹgẹbi sisẹ lori okuta kan nigba ti nrin, idilọwọ awọn irin-ajo ti nrin), rhythm naa yoo kan lẹsẹkẹsẹ ni ọna ti o da lori akoko (tabi alakoso) ni eyiti iṣoro naa waye," Riquelme salaye. Entrainment jẹ diẹ ti o ni ibatan ati ṣe apejuwe awọn ipa ti o waye nigbati ariwo ti yapa kuro ninu igbohunsafẹfẹ adayeba rẹ (yiyara diẹ tabi diẹ lọra) nipasẹ titẹ sii rhythmic kan. “A rii ẹri ti awọn mejeeji, ti o da lori akiyesi bọtini pe awọn itọsi ina kukuru ti a lo si awọn oju pipade ti awọn ẹranko ti o sùn ni igbẹkẹle tun iwọn REM-SW pada,” Fenk ṣalaye. Awọn onimo ijinlẹ sayensi tun ṣe awari pe ariwo yii le ni ipa paapaa nigbati awọn ẹranko ba wa ni itara-itọkasi pe awọn iyika abẹlẹ le ṣiṣẹ labẹ awọn ipo ti o tọ. Eyi ṣe pataki nitori pe o ni imọran pe oorun ati iyipada laarin SWS ati REMS jẹ o kere ju apakan ominira ti ara wọn, ”Fikun Fenk.
Síwájú sí i, àwọn olùwádìí rí i pé bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìyípadà láàárín SWS àti REMS ń ṣẹlẹ̀ ní ẹ̀gbẹ́ méjèèjì ti ọpọlọ , ìyípadà náà lè tún bẹ̀rẹ̀ sí í wáyé kí ó sì nípa lórí ẹ̀gbẹ́ kan ṣoṣo. Lẹ́yìn irú ìdàrúdàpọ̀ bẹ́ẹ̀, ìyípadà oorun ní ẹ̀gbẹ́ méjèèjì yóò tún bẹ̀rẹ̀ sí í ṣiṣẹ́ pọ̀ kíákíá, èyí tó túmọ̀ sí pé àwọn CPG méjì ló wà—ọ̀kan fún ẹ̀gbẹ́ kọ̀ọ̀kan ti ọpọlọ—tí a gbọ́dọ̀ so pọ̀ mọ́ ara wọn kí a tó lè mú ara wa ṣiṣẹ́ pọ̀.
Awọn awari wọnyi jẹ igbadun nitori wọn sopọ awọn iyika nkankikan ni aṣa ti o ni nkan ṣe pẹlu iṣẹ-ọkọ si ilana ti awọn ipele oorun nigbati ara wa ni isinmi. Ṣùgbọ́n wọ́n tún gbé ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìbéèrè dìde: Kí ni gan-an àwọn apá ibi àyíká wọ̀nyí, tí wọ́n rò pé ó wà nínú ọpọlọ? Njẹ awọn awari wọnyi tun kan si awọn vertebrates miiran gẹgẹbi awọn ẹranko ati awọn ẹiyẹ? Ti o ba jẹ bẹ, bawo ni awọn iyika wọnyi ṣe le rọ to lati ṣe alaye awọn ilana oorun ti o yatọ ti a ṣe akiyesi ni awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi? Nikẹhin, wọn gbe awọn ibeere pataki dide nipa itankalẹ oorun ati boya o le ṣe iranlọwọ lati dahun ọkan ninu awọn ibeere pataki julọ nipa oorun: Bawo ni o ṣe dide ati kini idi rẹ?
Atilẹba atejade
Lorenz Fenk, Luis Riquelme ati Gilles Laurent
Iṣakoso monomono ilana aarin ti ilu oorun oorun vertebrate
Iseda, 2024
https://doi.org/10.1038/s41586-024-08162-w
