Сон у животных - Sleep in animals
Сон у животных относится к поведенческому и физиологическому состоянию, характеризующемуся измененным сознанием, пониженной реакцией на внешние раздражители и гомеостатической регуляцией, наблюдаемой у различных животных. Сон наблюдали у млекопитающих, птиц, рептилий, земноводных и некоторых рыб, а также в некоторой форме у насекомых и даже у более простых животных, таких как нематоды . Внутренние циркадные часы способствуют ночному сну для организмов, ведущих дневной образ жизни (например, людей), и днем для организмов, ведущих ночной образ жизни (например, грызунов). Режимы сна сильно различаются у разных видов. Похоже, это требование для всех млекопитающих и большинства других животных.
Определение
| Часть серии по |
| Покой животных |
|---|
 |
Сон может соответствовать физиологическому или поведенческому определению. В физиологическом смысле сон - это состояние, характеризующееся обратимым бессознательным состоянием, особыми паттернами мозговых волн , спорадическим движением глаз, потерей мышечного тонуса (возможно, с некоторыми исключениями; см. Ниже о сне птиц и водных млекопитающих) и компенсирующим усилением после лишение состояния, последнее, известное как гомеостаз сна (т. е. чем дольше длится состояние бодрствования, тем больше интенсивность и продолжительность состояния сна после этого). В поведенческом смысле сон характеризуется минимальным движением, отсутствием реакции на внешние раздражители (т. Е. Повышенным сенсорным порогом ), принятием типичной позы и занятием защищенного места, и все это обычно повторяется в течение 24 часов. часовая основа. Физиологическое определение хорошо применимо к птицам и млекопитающим, но у других животных (чей мозг не такой сложный) чаще используется поведенческое определение. У очень простых животных поведенческие определения сна являются единственно возможными, и даже в этом случае поведенческий репертуар животного может быть недостаточно обширным, чтобы можно было провести различие между сном и бодрствованием. Сон быстро обратим, в отличие от спячки или комы , и за недосыпанием следует более длительный или более глубокий восстановительный сон.
Необходимость
Если бы сон не был необходим, можно было бы найти:
- Виды животных, которые совсем не спят
- Животные, которым не нужен восстановительный сон после бодрствования дольше обычного
- Животные, не страдающие серьезных последствий от недосыпания
За исключением нескольких основных животных, у которых нет мозга или у которых есть очень простой мозг, на сегодняшний день не найдено животных, которые удовлетворяли бы ни одному из этих критериев. Хотя некоторые разновидности акул, такие как большая белая акула и акула-молот, должны все время оставаться в движении, чтобы перемещать насыщенную кислородом воду по своим жабрам, возможно, они по-прежнему спят по одному полушарию головного мозга, как это делают морские млекопитающие. Однако еще предстоит окончательно показать, способна ли какая-либо рыба к однополушарному сну .
Беспозвоночные
Сон как явление, по-видимому, имеет очень давние эволюционные корни. Одноклеточные организмы не обязательно «спят», хотя многие из них имеют ярко выраженные циркадные ритмы. Медуза Кассиопея - один из самых примитивных организмов, у которых наблюдались состояния, подобные сну. Наблюдение за состояниями сна у медуз свидетельствует о том, что состояния сна не требуют наличия у животного головного мозга или центральной нервной системы. В нематоды C. Элеганс еще один примитивный организм , который , как представляется , требует сна. Здесь фаза вялости происходит в короткие периоды, предшествующие каждой линьке , факт, который может указывать на то, что сон примитивно связан с процессами развития. Райзен и др. » Кроме того, результаты показывают, что сон необходим для изменений в нервной системе.
Электрофизиологическое исследование сна у маленьких беспозвоночных сложно. У насекомых наблюдаются циркадные ритмы активности и пассивности, но некоторым из них, похоже, не требуется гомеостатический сон. У насекомых не наблюдается быстрого сна. Однако кажется , что плодовые мушки спят, и систематическое нарушение этого состояния приводит к когнитивным нарушениям . Есть несколько методов измерения когнитивных функций у плодовых мушек. Распространенный метод - позволить мухам выбрать, хотят ли они лететь через туннель, ведущий к источнику света, или через темный туннель. Обычно мух привлекает свет. Но если сахар поместить в конец темного туннеля, а что-то, что не нравится мухам, поместить в конец светового туннеля, мухи со временем научатся летать в темноту, а не к свету. Мухам, лишенным сна, требуется больше времени, чтобы научиться этому, а также они быстрее забывают об этом. Если экспериментально бодрствовать членистоногих дольше, чем они привыкли, то период его предстоящего отдыха будет продлен. У тараканов этот период покоя характеризуется загнутыми вниз усиками и пониженной чувствительностью к внешним раздражителям. Сон также описан у раков , для которого характерны пассивность и повышенные пороги сенсорных стимулов, а также изменения в паттерне ЭЭГ , заметно отличающиеся от паттернов, обнаруживаемых у раков в бодрствующем состоянии. Было показано, что медоносные пчелы используют сон для хранения долговременных воспоминаний.
Рыба
Сон у рыб - предмет современных научных исследований. Обычно рыбы проявляют периоды бездействия, но не проявляют значительной реакции на лишение этого состояния. Считается, что некоторые виды, которые всегда живут стаями или постоянно плавают (например, из-за необходимости вентиляции жабр), никогда не спят. Есть также сомнения относительно некоторых слепых видов, обитающих в пещерах . Однако другие рыбы, похоже, спят. Например, данио , тилапия , линь , бурая бычья голова и волнистая акула становятся неподвижными и не реагируют ночью (или днем, как в случае с волнистой акулой); Испанского кабана и синеголового губана можно даже рукой поднять на поверхность, не вызывая реакции. Наблюдательное исследование 1961 года около 200 видов в европейских общественных аквариумах сообщило о многих случаях явного сна. С другой стороны, режим сна легко нарушается и может даже исчезнуть в периоды миграции, нереста и родительской заботы.
Наземные позвоночные
Млекопитающие, птицы и рептилии произошли от амниотических предков, первых позвоночных, жизненный цикл которых не зависел от воды. Тот факт, что птицы и млекопитающие - единственные известные животные, демонстрирующие быстрый и медленный сон, указывает на общую черту до расхождения. Однако недавние данные о REM-подобном сне у рыб предполагают, что это расхождение могло произойти намного раньше, чем считалось ранее. До этого момента рептилии считались наиболее логичной группой для исследования происхождения сна. Дневная активность рептилий чередуется между купанием и короткими приступами активного поведения, что имеет значительное неврологическое и физиологическое сходство с состоянием сна у млекопитающих. Предполагается, что быстрый сон произошел от коротких приступов двигательной активности у рептилий, в то время как медленный сон (SWS) развился из их состояния купания, которое демонстрирует аналогичные модели медленной волны ЭЭГ.
Рептилии и земноводные
У рептилий есть периоды покоя, подобные сну млекопитающих, и снижение электрической активности мозга было зарегистрировано, когда животные спали. Однако картина ЭЭГ во сне рептилий отличается от того, что наблюдается у млекопитающих и других животных. У рептилий время сна увеличивается после недосыпания , и необходимы более сильные стимулы, чтобы разбудить животных, когда они были лишены сна, по сравнению с тем, когда они спали нормально. Это говорит о том, что сон, следующий за депривацией, компенсаторно глубже.
В 2016 году в исследовании сообщалось о существовании фаз быстрого и медленного сна у австралийского дракона Pogona vitticeps . У земноводных бывают периоды бездействия, но в этом состоянии они проявляют высокую бдительность (восприимчивость к потенциально опасным раздражителям).
Птицы
Есть значительное сходство между сном в птицах и сном у млекопитающих, что является одной из причин , по идее , что сон у высших животных с его делением на REM и NREM сон уже эволюционировал вместе с разминкой bloodedness . Птицы компенсируют потерю сна так же, как и млекопитающие, более глубоким или более интенсивным медленноволновым сном (SWS).
Птицы имеют как быстрый, так и медленный сон, и паттерны ЭЭГ обоих имеют сходство с таковыми у млекопитающих. Разные птицы спят по-разному, но связь, наблюдаемая у млекопитающих между сном и такими переменными, как масса тела, масса мозга, относительная масса мозга, основной метаболизм и другие факторы (см. Ниже), у птиц не обнаруживается. Единственным явным объяснительным фактором, объясняющим различия в продолжительности сна птиц разных видов, является то, что птицы, которые спят в окружающей среде, где они подвергаются воздействию хищников, имеют менее глубокий сон, чем птицы, спящие в более защищенных условиях.
Птицы не обязательно проявляют недосыпание, но особенность, которую птицы разделяют с водными млекопитающими и, возможно, также с некоторыми видами ящериц (мнения расходятся по этому последнему пункту), - это способность к однополушарному сну. Это способность спать одним полушарием головного мозга за раз, в то время как другое полушарие бодрствует ( медленный сон Unihemispheric ). Когда спит только одно полушарие, закрывается только противоположный глаз; то есть, когда правое полушарие спит, левый глаз будет закрыт, и наоборот. Распределение сна между двумя полушариями и продолжительность однополушарного сна определяются как тем, какая часть мозга была наиболее активной в предыдущий период бодрствования (эта часть будет спать больше всего), так и степенью риска. нападений хищников. Утки, расположенные по периметру стаи, скорее всего, будут первыми, кто обнаружит нападения хищников. У этих уток гораздо более однополушарный сон, чем у тех, кто спит посреди стада, и они реагируют на угрожающие раздражители, видимые открытым глазом.
Отчасти мнения о сне у перелетных птиц разнятся . Споры в основном касаются того, могут ли они спать во время полета или нет. Теоретически определенные типы сна могут быть возможны во время полета, но технические трудности не позволяют регистрировать активность мозга птиц во время полета.
Млекопитающие
.jpg)
У млекопитающих очень разные феномены сна. Как правило, они проходят периоды чередования медленного и быстрого сна, но проявляются они по-разному. Лошади и другие травоядные копытные могут спать стоя, но обязательно должны лежать во время быстрого сна (который вызывает мышечную атонию) на короткие периоды. Жирафам, например, нужно ложиться только на несколько минут во время быстрого сна. Летучие мыши спят, когда висит вверх ногами. У самцов броненосцев эрекция возникает во время медленного сна, и у крыс наблюдается обратное. У древних млекопитающих был полифазный сон, делящий сон на несколько периодов в день. Более высокие дневные нормы сна и более короткие циклы сна у полифазных видов по сравнению с монофазными видами предполагают, что полифазный сон может быть менее эффективным средством достижения положительного эффекта сна. Поэтому у мелких видов с более высокой скоростью основного обмена (BMR) может быть менее эффективный режим сна. Отсюда следует, что эволюция монофазного сна может быть до сих пор неизвестным преимуществом эволюции больших размеров тела млекопитающих и, следовательно, более низкого BMR.
Иногда считается, что сон помогает сберечь энергию, хотя эта теория не совсем адекватна, поскольку снижает метаболизм примерно на 5–10%. Кроме того, наблюдается, что млекопитающим требуется сон даже во время гипометаболического состояния гибернации, и в этом случае это фактически чистая потеря энергии, когда животное возвращается из состояния гипотермии в состояние эвтермии , чтобы уснуть.
Ночные животные имеют более высокую температуру тела, большую активность, повышенный уровень серотонина и снижение уровня кортизола в течение ночи - противоположность дневным животным. Ноктюрнал и суточные животных и увеличили электрическую активность в супрахиазматического ядра , и соответствующие секреции мелатонина из шишковидной железы, в ночное время . Ночные млекопитающие, которые, как правило, не спят ночью, имеют более высокий уровень мелатонина ночью, как и дневные млекопитающие. И хотя удаление шишковидной железы у многих животных устраняет ритмы мелатонина, оно не останавливает циркадные ритмы в целом, хотя может изменить их и ослабить их реакцию на световые сигналы. Уровень кортизола у животных, ведущих дневной образ жизни, обычно повышается в течение ночи, достигает пика в часы пробуждения и снижается в течение дня. У животных, ведущих дневной образ жизни, сонливость усиливается ночью.
Продолжительность
Разные млекопитающие спят разное количество. Некоторые, например летучие мыши , спят 18–20 часов в день, тогда как другие, в том числе жирафы , спят всего 3–4 часа в день. Даже между близкородственными видами могут быть большие различия. Также могут быть различия между лабораторными и полевыми исследованиями: например, исследователи в 1983 году сообщили, что содержащиеся в неволе ленивцы спали почти 16 часов в день, но в 2008 году, когда были разработаны миниатюрные нейрофизиологические регистраторы, которые можно было прикрепить к диким животным, ленивцы в природе были обнаружил, что спал всего 9,6 часа в сутки.
Как и в случае с птицами, основное правило для млекопитающих (за некоторыми исключениями, см. Ниже) состоит в том, что у них есть две существенно разные стадии сна: быстрый и медленный сон (см. Выше). Привычки кормления млекопитающих связаны с продолжительностью их сна. Суточная потребность во сне выше у хищников , ниже у всеядных и меньше у травоядных . Люди спят меньше, чем многие другие всеядные животные, но в остальном не слишком много или необычно мало по сравнению с другими млекопитающими.
Многие травоядные, такие как Ruminantia (например, крупный рогатый скот), проводят большую часть времени бодрствования в состоянии сонливости, что, возможно, частично объясняет их относительно низкую потребность во сне. У травоядных очевидна обратная корреляция между массой тела и продолжительностью сна; большие млекопитающие спят меньше, чем более мелкие. Считается, что эта корреляция объясняет примерно 25% разницы в продолжительности сна у разных млекопитающих. Кроме того, продолжительность конкретного цикла сна связана с размером животного; В среднем у более крупных животных будут более продолжительные циклы сна, чем у более мелких. Количество сна также связано с такими факторами, как основной метаболизм , масса мозга и относительная масса мозга. Продолжительность сна у видов также напрямую связана с BMR. Крысы с высоким BMR спят до 14 часов в день, тогда как слоны и жирафы, у которых BMR ниже, спят только 2–4 часа в день.
Было высказано предположение, что виды млекопитающих, которые вкладывают средства в более длительное время сна, вкладывают средства в иммунную систему, поскольку виды с более длительным временем сна имеют более высокое количество лейкоцитов. Млекопитающие, рожденные с хорошо развитой регуляторной системой, такие как лошадь и жираф, как правило, меньше спят в фазе быстрого сна, чем виды, которые менее развиты при рождении, такие как кошки и крысы. Это, по-видимому, отражает большую потребность в быстром сне у новорожденных, чем у взрослых у большинства видов млекопитающих. Многие млекопитающие спят большую часть каждые 24 часа, когда они еще очень молоды. Жираф спит всего 2 часа в день примерно за 5–15 минут. Коалы - самые продолжительные из млекопитающих, которые спят, около 20–22 часов в сутки. Однако косатки и некоторые другие дельфины не спят в течение первого месяца жизни. Вместо этого молодые дельфины и киты часто отдыхают, прижимаясь своим телом к телу матери, пока она плавает. Пока мать плывет, она держит своих отпрысков на плаву, чтобы они не утонули. Это позволяет молодым дельфинам и китам отдыхать, что помогает поддерживать здоровье их иммунной системы; в свою очередь, защищая их от болезней. В этот период матери часто жертвуют сном для защиты своих детенышей от хищников. Однако, в отличие от других млекопитающих, взрослые дельфины и киты могут обходиться без сна в течение месяца.
- Сравнительные средние периоды сна различных млекопитающих (в неволе) более 24 часов
- Лошади - 2 часа
- Слоны - 3+ часа
- Коровы - 4,0 часа
- Жирафы - 4,5 часа
- Люди - 8,0 часов
- Кролики - 8,4 часа
- Шимпанзе - 9,7 часа
- Красные лисы - 9,8 часа
- Собаки - 10,1 часа
- Тигры - 15,8 часов
- Домашние мыши - 12,5 часов
- Кошки - 12,5 часов
- Львы - 13,5 часов
- Утконосы - 14 часов
- Бурундуки - 15 часов
- Гигантские броненосцы - 18,1 часа
- Леопарды - 18 часов в сутки
- Маленькие коричневые летучие мыши - 19,9 часа
Причины, приведенные для таких широких вариаций, включают тот факт, что млекопитающие, «которые дремлют в укрытиях, такие как летучие мыши или грызуны, как правило, дремлют дольше и глубже, чем те, которые находятся в постоянной тревоге». Львы, которые мало боятся хищников, также имеют относительно длительные периоды сна, в то время как слоны должны есть большую часть времени, чтобы поддерживать свои огромные тела. Маленькие коричневые летучие мыши сохраняют свою энергию, за исключением нескольких часов каждую ночь, когда их жертва - насекомое, а утконосы питаются высокоэнергетической пищей из ракообразных, и, следовательно, им, вероятно, не нужно проводить столько времени в бодрствовании, как многим другим млекопитающим.
Грызунов
Исследование, проведенное Даттой, косвенно подтверждает идею о том, что от сна улучшается память. Был сконструирован ящик, в котором одна крыса могла свободно перемещаться от одного конца к другому. Дно ящика было сделано из стальной решетки. В ящике будет светиться свет, сопровождаемый звуком. После пятисекундной задержки применялось поражение электрическим током. Как только разряд начинался, крыса могла переместиться на другой конец ящика, немедленно прекратив разряд. Крыса также могла использовать пятисекундную задержку, чтобы перейти к другому концу коробки и полностью избежать удара током. Продолжительность разряда никогда не превышала пяти секунд. Это было повторено 30 раз для половины крыс. Другая половина, контрольная группа, была помещена в то же испытание, но крыс подвергали электрошоку независимо от их реакции. После каждой тренировки крысу помещали в записывающую клетку на шесть часов полиграфической записи. Этот процесс повторялся три дня подряд. Во время сеанса записи сна после испытаний крысы проводили на 25,47% больше времени в фазе быстрого сна после обучающих испытаний, чем после контрольных испытаний.
Согласно наблюдениям исследования Datta, обучающаяся группа провела на 180% больше времени в SWS, чем контрольная группа во время сеанса записи сна после испытания. Это исследование показывает, что после пространственного исследования паттерны клеток места гиппокампа реактивируются во время SWS после эксперимента. Крыс прогоняли по линейной дорожке, используя награды на обоих концах. Затем крыс помещали на трек на 30 минут, чтобы они могли приспособиться (PRE), затем они пробегали трек с тренировкой на основе вознаграждения в течение 30 минут (RUN), а затем им давали отдохнуть в течение 30 минут.
В течение каждого из этих трех периодов собирали данные ЭЭГ для получения информации о стадиях сна крыс. Средние частоты активации локальных клеток гиппокампа во время SWS перед поведением (PRE) и трех десятиминутных интервалов в SWS после поведения (POST) были рассчитаны путем усреднения по 22 сессиям бега по следу от семи крыс. Результаты показали, что через десять минут после пробного сеанса RUN было на 12% увеличение средней скорости активации клеток гиппокампа от уровня PRE. Через 20 минут средняя скорость стрельбы быстро вернулась к уровню PRE. Повышенная активация клеток места гиппокампа во время SWS после пространственного исследования может объяснить, почему в исследовании Датты были повышенные уровни медленноволнового сна, поскольку оно также имело отношение к форме пространственного исследования.
У крыс недосыпание вызывает потерю веса и снижение температуры тела. У бодрствующих крыс на неопределенный срок развиваются кожные поражения, гиперфагия , потеря массы тела, переохлаждение и, в конечном итоге, смертельный сепсис . Недосыпание также препятствует заживлению ожогов у крыс. По сравнению с контрольной группой , анализы крови лишенных сна крыс показали снижение количества лейкоцитов на 20% , что является значительным изменением в иммунной системе.
Было обнаружено, что у мышей лишение сна, вызванное предсказуемым хроническим умеренным стрессом, которое привело к снижению активности медленных волн, было связано с усилением болевых ощущений или гипералгезией . Исследование 2014 года показало, что лишение мышей сна увеличивает рост рака и снижает способность иммунной системы контролировать рак. Исследователи обнаружили более высокие уровни связанных с опухолью макрофагов M2 и молекул TLR4 у лишенных сна мышей и предложили это как механизм повышенной восприимчивости мышей к росту рака. Клетки M2 подавляют иммунную систему и способствуют росту опухоли. Молекулы TRL4 являются сигнальными молекулами при активации иммунной системы.
Монотремы
Поскольку монотремы (млекопитающие, откладывающие яйца) считаются одной из эволюционно самых старых групп млекопитающих, они вызвали особый интерес при изучении сна млекопитающих. Поскольку ранние исследования этих животных не могли найти четких доказательств наличия быстрого сна, изначально предполагалось, что такой сон не существует в монотремных состояниях, а развился после того, как монотремы отделились от остальной эволюционной линии млекопитающих и стали отдельной, отличной от них. группа. Тем не менее, записи ЭЭГ ствола головного мозга в монотремах показывают паттерн возбуждения, который очень похож на паттерны, наблюдаемые в REM-сне у высших млекопитающих. Фактически, наибольшее количество фаз быстрого сна, известное среди всех животных, приходится на утконос . Электрическая активация быстрого сна вообще не распространяется на передний мозг у утконоса, что говорит о том, что они не видят сны. Среднее время сна утконоса в течение 24 часов составляет 14 часов, хотя это может быть связано с их высококалорийной диетой ракообразных .
Водные млекопитающие
Последствия глубокого сна для морских млекопитающих могут заключаться в удушье и утоплении или в том, чтобы стать легкой добычей для хищников. Таким образом, дельфины, киты и ластоногие (тюлени) во время плавания погружаются в однополушарный сон, что позволяет одному полушарию мозга оставаться полностью функциональным, а другому засыпать. Спящее полушарие чередуется, так что оба полушария могут быть полностью отдохнувшими. Как и наземные млекопитающие, ластоногие, которые спят на суше, впадают в глубокий сон, и оба полушария их мозга отключаются и переходят в режим полного сна. Младенцы водных млекопитающих не имеют быстрого сна в младенчестве; Быстрый сон увеличивается с возрастом.
К водным млекопитающим относятся, в частности, тюлени и киты . Тюлени без ушей и тюлени решили проблему сна в воде двумя разными способами. Ушастые тюлени, как и киты, демонстрируют однополушарный сон. Спящая половина мозга не просыпается, когда всплывает на поверхность, чтобы дышать. Когда половина мозга тюленя показывает медленноволновый сон, ласты и усы на его противоположной стороне неподвижны. Находясь в воде, у этих тюленей почти нет быстрого сна, и они могут обходиться без него неделю или две. Как только они выходят на сушу, они переключаются на двусторонний быстрый сон и медленный сон, сравнимый с наземными млекопитающими, что удивило исследователей отсутствием «восстановительного сна» после того, как они пропустили так много быстрого сна.
Безухие тюлени спят биополушарно, как и большинство млекопитающих, под водой, вися на поверхности воды или на суше. Они задерживают дыхание во время сна под водой и регулярно просыпаются, чтобы подняться на поверхность и дышать. Они также могут висеть ноздрями над водой и в этом положении иметь быстрый сон, но у них нет быстрого сна под водой.
Быстрый сон наблюдался у пилотных китов , разновидностей дельфинов. Киты, похоже, не спят в фазе быстрого сна и не испытывают из-за этого никаких проблем. Одна из причин, по которой быстрый сон может быть затруднен в морских условиях, заключается в том, что быстрый сон вызывает мышечную атонию ; то есть функциональный паралич скелетных мышц, который трудно сочетать с необходимостью регулярно дышать.
Осознанное дыхание китообразные спят, но не могут позволить себе долго оставаться без сознания, потому что могут утонуть. Хотя знания о сне у диких китообразных ограничены, было зарегистрировано, что зубастые китообразные в неволе демонстрируют однополушарный медленноволновый сон (USWS), что означает, что они спят одной стороной мозга за раз, так что они могут плавать, дышать сознательно. и избегайте как хищников, так и социальных контактов во время отдыха.
Исследование 2008 года показало, что кашалоты спят в вертикальных позах прямо под поверхностью во время пассивных неглубоких «дрейфующих погружений», как правило, в течение дня, когда киты не реагируют на проходящие суда, если они не находятся в контакте, что позволяет предположить, что киты возможно, поспать во время таких погружений.
Унигемисферизм
Однополушарный сон означает сон только с одним полушарием головного мозга . Это явление наблюдалось у птиц и водных млекопитающих , а также у нескольких видов рептилий (последнее оспаривается: многие рептилии ведут себя так, что это можно было бы истолковать как однополушарный сон, но исследования ЭЭГ дали противоречивые результаты). Причины развития однополушарного сна, вероятно, заключаются в том, что он позволяет спящему животному получать стимулы - например, угрозы - из окружающей среды, и что он позволяет животному летать или периодически всплывать на поверхность, чтобы дышать при погружении в воду. Только NREM-сон существует однополушарно, и, похоже, существует континуум в однополушарном сне в отношении различий в полушариях: у животных, демонстрирующих однополушарный сон, условия варьируются от одного полушария, находящегося в глубоком сне, и другого полушария, находящегося в состоянии бодрствования, до одного полушария, спящего легко с другое полушарие бодрствует. Если одно полушарие выборочно лишено сна у животного, демонстрирующего однополушарный сон (одно полушарие может спать свободно, но другое просыпается всякий раз, когда оно засыпает), количество глубокого сна будет выборочно увеличиваться в том полушарии, которое было лишено сна, когда оба полушария могут спать свободно.
Нейробиологическая фон для unihemispheric сна до сих пор неясно. В экспериментах на кошках, у которых связь между левой и правой половинами ствола мозга была разорвана, в полушариях мозга наблюдаются периоды десинхронизированной ЭЭГ, во время которых два полушария могут спать независимо друг от друга. У этих кошек наблюдалось состояние, когда одно полушарие спало NREM, а другое бодрствовало, а также одно полушарие спало NREM с другим состоянием сна REM. Никогда не видели, чтобы кошки спали в фазе быстрого сна одним полушарием, в то время как другое полушарие бодрствовало. Это соответствует тому факту, что быстрый сон, насколько известно в настоящее время, не происходит однополушарно.
Тот факт, что существует однополушарный сон, использовался в качестве аргумента в пользу необходимости сна. Похоже, что ни одно животное не развило способность вообще не спать.
Гибернация
.jpg)
Животные, впадающие в спячку, находятся в состоянии оцепенения , отличного от сна. Гибернация заметно снижает потребность во сне, но не устраняет ее. Некоторые животные, находящиеся в спячке, несколько раз за зиму выходят из спячки, чтобы уснуть. Животные, находящиеся в состоянии гибернации, просыпаются из спячки, часто переходя в режим восстановления сна из-за недостатка сна в период спячки. Они определенно хорошо отдохнули и экономят энергию во время спячки, но спать им нужно для чего-то еще.