章鱼在睡眠阶段会改变颜色

大多数动物都会睡觉，尽管我们仍不完全了解为什么。 科学家们确实知道，一些动物（如哺乳动物、鸟类和一些爬行动物）有一个称为“主动”睡眠的阶段，或称为 REM（快速眼动）睡眠。3 月 25 日发表在开放获取期刊iScience上的一项新研究试图查明这种“主动”睡眠阶段是否也发生在打瞌睡的章鱼身上，它们与人类的区别几乎无可比拟。

“研究章鱼的动机是看看这种与我们相距甚远的动物，是否也能进行主动睡眠，但它们的神经系统却非常复杂，行为也非常复杂，”巴西北里奥格兰德联邦大学大脑研究所所长、资深作者西达塔·里贝罗 (Sidarta Ribeiro) 说。

研究结果表明，章鱼确实有睡眠。“我们发现，章鱼有两种睡眠状态，一种是安静的，一种是活跃的——就像人类一样，”里贝罗说。

“我们正处于一场革命之中，这场革命旨在了解睡眠对我们以及更普遍意义上的生物体的作用。这就是这篇论文如此酷的原因，”华盛顿州立大学的神经科学家马科斯·弗兰克 (Marcos Frank) 说，他认识里贝罗，但没有参与这项研究。弗兰克曾在乌贼身上研究过类似的问题。“在过去 20 年左右的时间里，有越来越多的线索表明，类似于人类做梦睡眠的睡眠状态可能发生在其他独立于我们进化的生物身上。”

在大脑研究所研究生 Sylvia Lima de Souza Medeiros 的带领下，研究小组对四只成年海岛章鱼进行了研究，这种章鱼生活在巴西北部海岸。在捕获这些动物并让它们适应实验室环境后，研究小组记录了它们的行为，并使用计算方法来确定它们在不同睡眠状态下的情况。

他们发现了一种人们已知的“安静”状态，在这种状态下，章鱼“面色苍白，几乎完全不动，动作非常柔和、甜美、流畅；眼睛闭着，瞳孔也闭着”，里贝罗说。

有趣的是，研究小组注意到，大约每半小时，这些海洋生物的状态似乎就会发生变化：它们的眼睛、手臂和吸盘会开始自由移动。随着这种移动，皮肤颜色和质地也会发生变化。“皮肤的颜色会发生巨大变化。”

2019 年，PBS 纪录片的一段视频在网上疯传，视频中章鱼海蒂抽搐、变色，似乎在做梦。当时的科学家很谨慎，因为没有数据证明章鱼有类似 REM 的睡眠阶段。在iScience研究中，为了证明这些章鱼是否真的在睡觉，研究人员用螃蟹的视觉效果和振动刺激它们，并测量它们的反应。这些动物的延迟反应或完全缺乏反馈表明，它们确实在“安静”和“活跃”阶段都睡着了。

作者不知道iScience研究中这些章鱼是否在做梦；即使是人类，梦境也很难研究。但由于章鱼的“主动”睡眠状态通常只持续一分钟，“如果在这个状态下有任何做梦，那应该更像是小视频片段，甚至是 gif”，主要作者 Medeiros 在一份声明中解释道。

里贝罗表示，这项研究的一个局限性是他们只研究了四只动物（这“已经是很多工作了”）。此外，测量大脑活动的最佳方法是使用脑电图，即 EEG，这需要在头部暂时放置或植入电极。但这对章鱼来说很难做到，因为章鱼的头很滑，没有骨头，而且往往会拔出不想要的附属物。因此，该团队无法测量大脑活动，从而进一步证实他们的发现。“这也是我们研究的一个局限性，”弗兰克指出。

他说，每当一种特性独立进化时，比如眼睛或翅膀，“这真的令人兴奋，因为它确实告诉你为什么这种适应会发生。”“就睡眠而言，这非常令人兴奋，因为我们并不真正了解睡眠的功能。”弗兰克说，这种类似 REM 的体验也存在于章鱼中，“这表明这种状态一定在做一些重要的事情”——理解它可以帮助解开我们为什么睡觉的谜团。