非ヒト動物の睡眠

眠っているニホンザル。哺乳動物は睡眠現象に広い多様性を持っています。

一般的に、彼らは非レム睡眠とレム睡眠を交互にする期間を経ますが、これらは異なって現れます。 馬や他の草食性有蹄動物は立って寝ることができますが、短期間のレム睡眠(筋肉の萎縮を引き起こす)のために必然的に横にならなければなりません。 キリンは、例えば、一度に数分間レム睡眠のために横になる必要があります。 コウモリは逆さまにぶら下がっている間眠ります。 男性のアルマジロは、非レム睡眠中に勃起を取得し、その逆はラットで真です。 初期の哺乳動物は多相睡眠に従事し、睡眠を1日に複数の発作に分けました。 一相性種と比較して多相性種の毎日の睡眠クォータが高く、睡眠サイクルが短いことは、多相性睡眠が睡眠の利益を達成するための効率の低い手段 従ってより高いBMRの小さい種はより少なく有効な睡眠パターンがあるかもしれません。 その結果、単相睡眠の進化は、これまでより大きな哺乳動物の体サイズを進化させ、したがってBMRを低下させる未知の利点である可能性がある。睡眠はエネルギーを節約するのに役立つと考えられることがありますが、この理論は代謝を約5-10%減少させるだけなので完全には十分ではありません。

さらに、哺乳類は冬眠の代謝低下状態の間でさえ睡眠を必要とすることが観察され、その状況では、動物が眠るために低体温から安楽死に戻ると、実際にはエネルギーの純損失である。

夜行性の動物は、体温が高く、活動性が高く、セロトニンが上昇し、夜間にコルチゾールが減少する—日中の動物の逆数。

夜間の動物は、体温が高く、活動性が高く、セロトニンが上昇し、夜間にコルチゾールが減少する。 夜行性および日中の動物は、両方とも、視交叉上核における電気的活性を増加させ、夜間に松果体からのメラトニンの対応する分泌を有する。 夜間に目を覚ましている傾向がある夜行性哺乳動物は、昼間の哺乳動物と同じように夜間にメラトニンが高くなります。 そして、多くの動物の松果体腺を除去することはメラトニンのリズムを廃止するが、それは概日リズムを完全に停止しない—それはそれらを変更し、光の手掛かりへの応答性を弱めるかもしれないが。 昼間の動物のコルチゾール濃度は、典型的には、夜間に上昇し、覚醒時間にピークを迎え、日中に減少する。 昼間の動物では、夜間に眠気が増加する。

DurationEdit

飛んでいるキツネ、眠っている

異なる哺乳動物は異なる量 コウモリのようないくつかは、1日あたり18-20時間を眠り、キリンを含む他の人は1日あたり3-4時間しか眠りません。 密接に関連する種の間でさえ大きな違いがある可能性があります。 例えば、1983年の研究者は、捕獲されたナマケモノは1日に16時間近く眠っていたと報告しましたが、野生動物に貼り付けることができる小型の神経生理学的レコーダが開発された2008年には、自然界のナマケモノは1日に9.6時間しか眠っていないことが判明しました。

眠っているホッキョクグマ

鳥と同様に、哺乳類の主なルール(特定の例外を除いて、以下を参照)は、REMとNREM睡眠(上記参照)の二つの本質的に異なる睡眠段階を持っているということである。 哺乳類の摂食習慣は睡眠の長さに関連しています。 毎日の睡眠の必要性は、肉食動物で最も高く、雑食動物では低く、草食動物では最も低い。 人間は他の多くの雑食動物よりも睡眠が少ないが、他の哺乳類と比較して異常に多くまたは異常に少ないではない。

反芻動物(牛など)のような多くの草食動物は、睡眠の必要性が比較的低いことを部分的に説明することができる眠気の状態で覚醒時間の大部分を 草食動物では、体重と睡眠の長さとの間に逆相関が明らかであり、大きな哺乳動物はより小さいものよりも睡眠が少ない。 この相関は、異なる哺乳動物間の睡眠量の差の約25%を説明すると考えられている。 また、特定の睡眠サイクルの長さは、動物の大きさと関連している; 平均して、大きな動物は、小さな動物よりも長い期間の睡眠サイクルを持つことになります。 睡眠量はまた、基礎代謝、脳の質量、および相対的な脳の質量のような要因に結合されています。 種間の睡眠の持続時間はまた、基礎代謝率(BMR)に直接関係している。 BMRが高いラットは1日最大14時間睡眠しますが、Bmrが低いゾウやキリンは1日2〜4時間しか睡眠しません。より長い睡眠時間に投資する哺乳類種は、より長い睡眠時間を有する種がより高い白血球数を有するので、免疫系に投資していることが示唆されて 馬やキリンのようなよく発達した規制システムを持って生まれた哺乳類は、猫やラットのような出生時に発達していない種よりもレム睡眠が少な これは、ほとんどの哺乳動物種の成人よりも新生児のREM睡眠の必要性が高いことを反映しているようである。 多くの哺乳類は、彼らが非常に若いとき、各24時間の期間の大部分のために眠ります。 キリンは約5-15分のセッションで一日2時間眠るだけです。 コアラは最長の睡眠哺乳類で、1日約20-22時間です。 しかし、シャチや他のいくつかのイルカは、人生の最初の月の間に寝ていません。 代わりに、若いイルカやクジラは頻繁に彼女が泳いでいる間、母親の隣に自分の体を押すことによって休符を取ります。 母親が泳ぐように、彼女は溺死からそれらを防ぐために浮かんで彼女の子孫を維持しています。 これは彼らの免疫組織を健康保つのを助ける若いイルカおよびクジラが休むことを可能にする;それから、病気からそれらを保護する。 この期間中、母親は捕食者からの若者の保護のために睡眠を犠牲にすることがよくあります。 しかし、他の哺乳類とは異なり、大人のイルカやクジラは月のために睡眠なしで行くことができます。24時間以上の様々な哺乳類(飼育下)の比較平均睡眠期間

眠っている犬
  • 馬–2時間
  • 象–3+時間
  • 牛–4.0時間
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  • キリン–4.5時間
  • 人間–8.0時間
  • ウサギ–8。/Li>
  • チンパンジー–9.7時間
  • 赤いキツネ–9.8時間
  • 犬–10.1時間
  • 家のマウス–12.5時間
  • 猫–12.5時間
  • ライオン–13.5時間
  • カモノハシ–14時間
  • シマリス–15時間
  • 巨大なアルマジロ–18.1時間
  • 小さな茶色のコウモリ–19.9時間

広いバリエーションのために与えられた理由は、哺乳類”コウモリやげっ歯類のように隠れ「捕食者の恐れがほとんどないライオンも比較的長い睡眠期間を持っていますが、ゾウは巨大な体を支えるためにほとんどの時間を食べなければ 小さな茶色のコウモリは、彼らの昆虫の獲物が利用可能であるとき、毎晩数時間を除いて彼らのエネルギーを節約し、カモノハシは、高エネルギーの甲殻類の食

RodentsEdit

眠っているラット

Dattaが行った研究は、メモリが睡眠から利益を得るという考えを間接的に支持している。 ボックスは、単一のラットが一方の端から他方の端に自由に移動することができるように構築されました。 箱の底は鋼製の火格子でできていました。 光が音を伴って箱の中で輝くでしょう。 5秒の遅れの後、感電が適用されます。 衝撃が始まると、ラットはボックスのもう一方の端に移動し、すぐに衝撃を終わらせることができました。 ラットはまた、ボックスのもう一方の端に移動し、完全に衝撃を避けるために五秒の遅延を使用することができます。 衝撃の長さは決して5秒を超えませんでした。 これを半分のラットに対して30回繰り返した。 残りの半分、対照群は、同じ試験に置かれたが、ラットは彼らの反応に関係なくショックを受けた。 各トレーニングセッションの後、ラットを記録ケージに入れ、6時間のポリグラフ記録を行いました。 このプロセスは3日間連続して繰り返されました。 公判後の睡眠記録セッションの間に、ラットは25を費やした。対照試験後よりも学習試験後のREM睡眠の時間が47%増加しました。Datta研究の観察では、学習群は、試験後の睡眠記録セッション中に対照群よりもSWSで180%多くの時間を費やしたことが示されています。

学習群は、SWSで180%以上の時間を費やしたことが示されています。

この研究は、空間探査活動の後、海馬の場所細胞のパターンが実験後のSWS中に再活性化されることを示している。 ラットは、いずれかの端に報酬を使用して線形トラックを介して実行されました。 その後、ラットを30分間トラックに入れて調整し(PRE)、報酬ベースのトレーニングで30分間トラックを走らせ(RUN)、30分間休むことができました。

これらの三つの期間のそれぞれの間に、eegデータは、ラットの睡眠段階に関する情報のために収集されました。 行動前SWS(PRE)と行動後SWS(POST)の三十分間隔の間に海馬場所細胞の平均焼成率は、七つのラットから22トラックランニングセッション全体で平均することに 結果は、試運転セッションの十分後に、プレレベルから海馬場所細胞の平均焼成率の12%の増加があったことを示した。 20分後、平均発射速度はPREレベルに向かって急速に戻った。 空間探査後のSWS中の海馬場所細胞の上昇した発射は、Dattaの研究では、空間探査の一形態を扱っていたため、遅波睡眠のレベルが上昇した理由を説明する

ラットでは、睡眠不足は体重減少および体温低下を引き起こす。 無期限に目を覚まし続けたラットは、皮膚病変、過食症、体重の損失、低体温、そして最終的には致命的な敗血症を発症する。 睡眠不足はまた、ラットの火傷の治癒を妨げる。 対照群と比較した場合、睡眠不足ラットの血液検査は、免疫系の有意な変化である白血球数の20%の減少を示した。

2014年の研究では、睡眠のマウスを奪うことは、癌の成長を増加させ、癌を制御する免疫系の能力を減衰させることがわかりました。 研究者らは、睡眠不足マウスにおけるM2腫瘍関連マクロファージおよびTLR4分子の高いレベルを発見し、癌の成長に対するマウスの感受性の増加の機 M2細胞は免疫系を抑制し、腫瘍の増殖を促進する。 TRL4分子は、免疫系の活性化におけるシグナル伝達分子である。

MonotremesEdit

monotremes(産卵哺乳類)は進化的に最も古い哺乳類のグループの一つを表すと考えられているので、彼らは哺乳類の睡眠の研究に特別な関心を これらの動物の初期の研究はレム睡眠の明確な証拠を見つけることができなかったので、最初はそのような睡眠は単睡眠には存在しなかったと仮定されたが、単睡眠が哺乳類の進化系統の残りの部分から分岐し、独立した別個のグループになった後に発達した。 しかし、モノレムにおける脳幹の脳波記録は、高等哺乳動物のレム睡眠に見られるパターンと非常に類似した発射パターンを示す。 実際には、任意の動物で知られているレム睡眠の最大量はカモノハシで発見されています。 レムの電気的活性化は、カモノハシの前脳には全く伸びず、彼らは夢を見ていないことを示唆している。 24時間のカモノハシの平均睡眠時間は14時間と言われていますが、これは高カロリーの甲殻類の食事のためかもしれません。

水生mammalsEdit

大人の女性と男性、耳のシールの最大の北のアシカの子犬。 生息地:北太平洋。海洋哺乳類の種のための深い眠りに落ちるの結果は窒息や溺死、または捕食者のための簡単な獲物になることができます。

海洋哺乳類の種 したがって、イルカ、クジラ、およびpinnipeds(シール)は、水泳中に単半球睡眠に従事し、一方の脳半球は完全に機能したままであり、他方の脳半球は眠りにつく。 眠っている半球が交互になるので、両方の半球を完全に休めることができます。 陸生哺乳類と同じように、陸上で眠るpinnipedsは深い眠りに落ち、脳の両半球はシャットダウンし、完全なスリープモードになります。 水生哺乳動物の乳児は、乳児期にはレム睡眠を持たず、年齢とともにレム睡眠が増加する。

とりわけ、アザラシやクジラは水生哺乳類に属しています。 耳のないシールと耳のシールは、二つの異なる方法で水の中で眠るという問題を解決しました。 クジラのような耳のアザラシは、単半球睡眠を示しています。 脳の眠っている半分は、彼らが呼吸するために表面化したときに目を覚ますことはありません。 アザラシの脳の半分が遅い波の睡眠を示すとき、その反対側の足ひれとひげは不動です。 水中では、これらのシールはほとんどレム睡眠を持っていないし、それなしで一週間か二週間行くことがあります。 彼らが陸上に移動するとすぐに、彼らは陸上哺乳類に匹敵する両側のREM睡眠とNREM睡眠に切り替わり、多くのREMを失った後に「回復睡眠」が不足してい

ケープオットセイ、動物園で眠って

耳のないシールは、水面や土地にぶら下がって、水の下で、ほとんどのほ乳類のようにbihemispherically眠ります。 彼らは水の下で寝ている間に息を止め、定期的に目を覚まして呼吸します。 彼らはまた、水の上に鼻孔でハングアップすることができ、その位置にレム睡眠を持っていますが、彼らは水中でレム睡眠を持っていません。

レム睡眠は、イルカの種であるパイロットクジラで観察されています。 クジラはレム睡眠を持っていないようであり、これのために何の問題もないようでもありません。 レム睡眠が海洋環境で困難になる可能性がある理由の1つは、レム睡眠が筋肉の萎縮を引き起こすという事実です。; つまり、骨格筋の機能的麻痺は、定期的に呼吸する必要性と組み合わせることが困難である可能性があります。

意識的な呼吸鯨類は眠りますが、溺れてしまう可能性があるため、長い間無意識になる余裕はありません。 野生の鯨類の睡眠に関する知識は限られているが、捕獲された歯の鯨類は、一度に脳の片側で眠ることを意味する単半球性遅波睡眠(USWS)を示すことが記録されている。

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