Giấc ngủ ảnh hưởng đến màu lông của cú?

Cú con ngủ giống như những đứa trẻ: Những con cú con dành nhiều thời gian trong giấc ngủ REM hơn so với cú trưởng thành.

Giấc ngủ REM là giai đoạn ngủ cử động mắt nhanh, xen giữa giấc ngủ thường (giấc ngủ yên tĩnh).

Những con chim non có các mô hình giấc ngủ giống như con non của động vật có vú, và giấc ngủ của chúng cũng thay đổi theo cùng một cách như những con non của động vật có vú khi lớn lên. Đây là điều mà một nhóm nghiên cứu đến từ viện nghiên cứu Max Planck về Điểu học và Trường Đại học của Lausanne đã phát hiện thấy khi nghiên cứu về những con cú vọ trong tự nhiên.

Nhóm nghiên cứu cũng khám phá thấy, những thay đổi trong giấc ngủ thật sự liên quan mật thiết với sự biểu hiện của một gene liên quan đến tạo các đám lông tối màu, đốm lông đen, một đặc điểm được biết là liên quan với các đặc điểm về hành vi và sinh lý ở những con cú trưởng thành. Những kết quả nghiên cứu này thúc đẩy một khả năng hấp dẫn rằng, các quá trình phát triển liên quan giấc ngủ trong não đóng góp vàp sự liên kết giữa chứng nhiễm hắc tố và các đặc điểm khác quan sát thấy ở cú vọ và những động vật khác.

Giấc ngủ ở động vật và ở chim gồm 2 pha, pha ngủ REM (pha cử động mắt nhanh - Eye Movement Sleep) và ngủ không REM. Chúng ta trải qua hầu hết giấc mơ sinh động trong giấc ngủ REM, một giai đoạn nghịch lý được biểu thị bởi hoạt động não giống như khi thức. Bất chấp nghiên cứu rộng rãi, mục đích của giấc ngủ REM vẫn là một bí ẩn.

Một trong những đặc điểm nổi bật nhất của giấc ngủ REM là tính ưu thế của nó trong giai đoạn đầu đời. Một loạt các động vật có vú dành nhiều thời gian hơn rất nhiều cho giấc ngủ REM khi còn non hơn so với khi đã trưởng thành. Ví dụ như, khi mới sinh ra, một nửa thời gian ngủ của chúng ta trong trạng thái ngủ REM, trong khi giấc ngủ REM đêm qua có thể chỉ chiếm khoảng 20 -25% giấc ngủ ngắn của bạn.

Dù loài chim là nhóm không phải động vật có vú duy nhất được biết rõ về giấc ngủ REM, vẫn chưa rõ liệu giấc ngủ phát triển tương tự ở những con chim non hay không. Do đó, Niels Rattenborg của MPIO, Alexandre Roulin của Unil và sinh viên Madeleine Scriba, đã xem xét lại câu hỏi này trong một quần thể cú vọ trong thế giới hoang dã. Họ đã sử dụng kỹ thuật điện não đồ EEG và dữ liệu về chuyển động kết hợp cảm biến điện não đồ xâm lấn tối thiểu được thiết kế để sử dụng trong con người, để ghi lại giấc ngủ của 66 con cú con ở độ tuổi khác nhau.

Trong quá trình theo dõi, những con cú con vẫn ở trong tổ của chúng và được cú bố mẹ chăm sóc bình thường. Sau khi ghi lại mô hình giấc ngủ của những con cú này 5 ngày, các bộ thu dữ liệu được gỡ bỏ. Tất cả các con cú con này đã quay lại và trở về và vẫn giữ mức sinh sản bình thường trong các năm tiếp theo, điều đó cho thấy không có tác dụng phụ lâu dài của kỹ thuật điện não đồ đã áp dụng lên não trong lúc ngủ của lũ chim.

Mặc dù thiếu các chuyển động cần thiết của mắt (một đặc điểm chung của loài cú), những con cú con vẫn dành một lượng thời gian lớn cho giấc ngủ REM.

“Trong pha ngủ này, EEG của những con cú con cho thấy hoạt động tỉnh táo, các mắt của chúng vẫn đóng, và đầu của chúng đã gật chậm dãi”, Madeleine Scriba từ đại học Lausanne cho biết.

Quan trọng hơn, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng giống như ở trẻ em, thời gian dành cho giấc ngủ REM cũng giảm khi cú con lớn lên.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã xem xét mối quan hệ giữa giấc ngủ và sự biểu hiện của một gene trong các nang lông chim có liên quan đến tạo ra các đốm lông tối màu và đen.

"Như trong một số loài gia cầm và động vật có vú khác, chúng tôi đã phát hiện ra rằng đốm hắc tố ở loài cú liên quan với nhiều đặc điểm hành vi và sinh lý, nhiều đặc điểm trong số đó cũng có liên kết với giấc ngủ, chẳng hạn như chức năng hệ thống miễn dịch và điều tiết năng lượng", Alexander Roulin từ Đại học Lausanne nhấn mạnh. Trên thực tế, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng những con cú con thể hiện các mức cao hơn của gene liên quan đến hắc tố đã có ít giấc ngủ REM hơn so với dự đoán ở tuổi của chúng, gợi ý rằng các bộ não của những con chim này đã phát triển nhanh hơn so với ở các con cú con thể hiện các mức thấp hơn của gene này.

Phù hợp với cách giải thích này, các enzyme mã hóa bởi gene này cũng đóng một vai trò trong việc sản xuất kích thích tố (tuyến giáp và insulin) liên quan đến phát triển não bộ.

Mặc dù nghiên cứu bổ sung là cần thiết để xác định chính xác xem giấc ngủ, sự phát triển của não và sắc tố liên quan đến nhau như thế nào, những kết quả của nghiên cứu này dù sao cũng làm nảy sinh một số câu hỏi thú vị. Liệu có sự thay đổi nào ở giấc ngủ trong phát triển não bộ ảnh hưởng lên tổ chức não trưởng thành hay không? Nếu vậy, điều này có góp phần vào sự liên kết giữa các đặc điểm về hành vi và sinh lý với hắc tố đã quan san sát trong những con cú trưởng thành hay không? Giấc ngủ và sắc tố liên quan trong những con cú trưởng thành, và nếu vậy điều này ảnh hưởng gì đến hành vi và sinh lý của chúng?

Cuối cùng, Niels Rattenborg từ Viện Max Planck về Điểu học tại Seewiesen hy vọng rằng: "sự thay đổi này xuất hiện tự nhiên trong giấc ngủ REM trong suốt một giai đoạn phát triển não có thể được sử dụng để làm rõ giấc ngủ REM đóng góp gì cho não phát triển trong những con cú non, cũng như trong con người”.

Từ khóa liên quan:

giấc ngủ

giấc ngủ rem

màu của lông cú

giấc ngủ rem của cú

giấc ngủ rem của cú con

Giấc ngủ ở động vật

Giấc ngủ ở chim

pha ngủ REM

gene quy định màu lông

Niels Rattenborg

Alexandre Roulin

Madeleine Scriba