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一边睡觉一边吃饭
本文转自：中国科学报
驯鹿。图片来源：Henry Lo/500px via Getty
北极的夏季和冬季面临极昼与极夜，这些季节差异如何影响驯鹿的生物节律呢？
现在，科学家发现，驯鹿会通过反刍时间长短适应这种季节差异带来的压力。其反刍时间越长，非快速眼动睡眠时间就越短，这可能有助于驯鹿在夏季获得足够的睡眠。夏季食物充足，驯鹿几乎全天候进食，并为漫长而食物稀少的冬季做准备。相关研究12月22日发表于《当代生物学》。
此前的研究表明，在冬季和夏季，北极驯鹿没有表现出昼夜节律的行为节奏，但尚不清楚季节差异是否影响驯鹿的睡眠程度和质量。
为了研究季节性明暗周期对驯鹿睡眠模式的影响，研究人员在秋分、夏至和冬至期间对挪威特罗姆瑟（北纬69°）的欧亚苔原驯鹿进行了无创脑电图测量和分析。这些驯鹿都是成年母鹿，属于挪威北极大学圈养驯鹿群。实验在室内进行，有照明控制、不限食物，并恒温。
他们发现，驯鹿在冬季、夏季和秋季的睡眠时间大致相同。这与其他物种形成鲜明对比——它们会根据环境条件改变睡眠时间。研究人员发现，在给定的24小时内，驯鹿平均有5.4小时的非快速眼动睡眠、0.9小时的快速眼动睡眠、2.9小时的反刍，而不受季节限制。
“驯鹿反刍越多，需要的额外非快速眼动睡眠时间就越少。”瑞士苏黎世大学神经科学家、论文第一作者Melanie Furrer说，“这样一来，它们就能节省时间，同时满足睡眠和消化需求，特别是在夏季。”
Furrer表示，驯鹿在冬季和夏季的睡眠时间相同，意味着它们有其他策略应对北极夏季有限的睡眠时间。一种可能是在反刍过程中休息。家养的绵羊、山羊、牛和小鼠鹿都曾被观察到在反刍过程中产生类似睡眠的脑电波，但尚不清楚反刍能否起到与睡眠类似的恢复作用。
研究人员发现，驯鹿在反刍过程中的脑电图读数与非快速眼动睡眠的脑电波模式相似，包括慢波活动和睡眠锭的增加。睡眠和反刍中的驯鹿也表现出类似情况，而且驯鹿在两种活动中都倾向于安静地坐着或站着，并且对外界干扰，比如邻近的驯鹿坐下来或站起来反应较少。驯鹿对这些干扰作出直接反应（看向活动的驯鹿），醒着时的概率是45%，反刍时只有25%，非快速眼动睡眠时只有5%。
研究人员通过剥夺驯鹿两小时的睡眠，并测量它们在睡眠前后的脑电波，测试了反刍是否能降低驯鹿的睡眠欲望。睡眠被剥夺后，驯鹿的脑电图显示慢波活动增加，这反映了“睡眠压力”的积累，表明驯鹿在睡眠被剥夺后会经历更深的睡眠。
然而，当驯鹿反刍时，这种慢波活动在随后的睡眠中减弱，反刍时间越长，慢波活动减弱越多。Furrer说：“这表明反刍可以减少睡眠压力，这对驯鹿有益。”这在夏天尤其重要，因为驯鹿吃得越多，反刍时间就越长。Furrer说：“反刍增加了营养吸收，所以对驯鹿来说，在夏天花足够的时间反刍至关重要，这样才能在冬天到来之前增加体重。”（冯维维）
相关论文信息：
https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.12.012
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