แมงมุมฝันหรือไม่? การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าพวกเขาทำ

การวิจัย “ภาคสนาม” โดยทั่วไปหมายถึงการเดินทางไปยังป่าอเมซอนในบราซิลอันห่างไกลสำหรับ Daniela Rößler นักนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัย Konstanz แต่ในช่วงล็อกดาวน์ของ coronavirus ในปี 2020 สิ่งที่ดีที่สุดที่เธอสามารถทำได้คือหญ้าฝรั่นใกล้บ้านของเธอในเทรียร์ ประเทศเยอรมนี

Rößler (ออกเสียงว่า RUES-slur) หลงเสน่ห์แมงมุมกระโดดตัวจิ๋วในทุ่งอย่างรวดเร็ว หลังพลบค่ำ แมงมุมกระโดดบางตัวซึ่งมีขนาดเท่าเล็บมือสีชมพู เธอพบว่าคนอื่นไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ โดยห้อยกลับหัวจากเส้นใยไหมเส้นเดียวที่มีขางออย่างเรียบร้อย—และเคลื่อนไหวเป็นครั้งคราว

“วิธีที่พวกมันกระตุกทำให้ฉันนึกถึงสุนัขและแมวที่ฝัน” Rößlerกล่าว

ไม่นานนักก่อนที่ Rößler จะจัดตั้งสถานรับเลี้ยงเด็กสำหรับลูกแมงมุมในห้องทดลองของเธอเพื่อสังเกตการห้อยของพวกมันทุกคืน งานวิจัยใหม่ของเธอซึ่งตีพิมพ์เมื่อวันที่ 8 สิงหาคมในProceedings of the National Academy of Scienceเผยให้เห็นว่าแมงมุมกระโดดมีสภาพเหมือนหลับโดยมีการเคลื่อนไหวของดวงตาอย่างรวดเร็วคล้ายกับที่พบในมนุษย์ที่ฝัน

การนอนหลับ REM ที่เรียกว่าการผ่อนคลายของกล้ามเนื้อและการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมทางไฟฟ้าในสมองนั้นมีความสำคัญในการรวมหน่วยความจำและอาจมีบทบาทในการพัฒนาทักษะการเอาชีวิตรอดที่สำคัญ การ ยืนยันการนอนหลับเหมือน REMในแมงมุมกระโดดสามารถเปลี่ยนแปลงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับเวลาและวิธีการวิวัฒนาการของมัน จนถึงปัจจุบันการนอนหลับเหมือน REM นั้นได้รับการระบุในสัตว์ที่มีกระดูกสันหลังเท่านั้น (สัตว์เลื้อยคลาน นกปลาและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่)

“ความฉลาดของแมงมุม”—และความฝันของแมงมุม—“[มักจะ] เกือบจะแตกต่างไปจากของเราอย่างสิ้นเชิง” เนท มอร์เฮาส์ รองศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยซินซินนาติที่ศึกษาวิสัยทัศน์และการตัดสินใจเกี่ยวกับแมงมุมกระโดดและเคย ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษา “ฉันแทบรอไม่ไหวที่จะค้นหาว่าการศึกษาใหม่นี้เปิดกว้างให้เราทุกคนเข้าใจในเงื่อนไขของตนเองอย่างไร”

ตาแมงมุม 

คุณไม่สามารถสแกนสมองแมงมุมเหมือนที่ทำกับมนุษย์หรือสัตว์ขนาดใหญ่อื่นๆ และไม่สามารถถามพวกเขาได้ว่าพวกมันนอนหลับอย่างไร แต่สำหรับลูกแมงมุม คุณจะเห็นในหัวของพวกมัน ในช่วงสิบวันแรกของชีวิต แมงมุมกระโดด หรือที่เรียกว่ายาเค็ม ไม่ได้พัฒนาเม็ดสีบนโครงกระดูกภายนอกซึ่งครอบคลุมส่วนจมูกเล็ก ๆ ของพวกมัน ซึ่งเป็นพื้นที่ที่เกือบทั้งหมดใช้สำหรับลูกตาของพวกมัน

โดยพื้นฐานแล้วมันคือ “จอประสาทตาเดิน” Morehouse กล่าว  

ดวงตาที่เล็กกว่า 6 ดวงให้มุมมอง 360 องศาแบบโมโนโครมของโลกที่ไวต่อการเคลื่อนไหวมาก ในขณะที่ดวงตาหลัก ซึ่งก็คือดวงตาที่ “กลมโต น่ารัก” ให้การมองเห็นที่มีความละเอียดสูงคล้ายกับแมวบ้านที่มีความคมชัด Morehouse อธิบาย . แม้ว่าดวงตาของพวกมันจะจับจ้องและไม่สามารถหมุนในเบ้าตาเหมือนของเราได้ แต่เรตินารูปบูมเมอแรงจะเคลื่อนไปรอบๆ ด้านหลังของดวงตาหลัก ทำให้ระยะการมองเห็นของแมงมุมเปลี่ยนไป

ในห้องทดลองของเธอ Rößler พยายามบันทึกลูกแมงมุมที่กำลังหลับใหลเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับนิสัยการนอนของพวกมัน โดยใช้แว่นขยายและกล้องมองกลางคืน เธอจดจ่ออยู่กับการเคลื่อนไหวของดวงตาและร่างกายของแมงมุม ซึ่งให้ข้อมูลเบาะแสเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นขณะที่พวกมันพักผ่อน

ในไม่ช้าเธอก็พบว่าพวกเขามีช่วงเวลาของการเคลื่อนไหวของจอประสาทตาอย่างรวดเร็ว ซึ่งเพิ่มขึ้นในระยะเวลาและความถี่ตลอดทั้งคืน ซึ่งกินเวลาประมาณ 77 วินาทีและเกิดขึ้นทุกๆ 20 นาทีโดยประมาณ ในช่วงเวลาที่เหมือน REM เหล่านี้ Rößler สังเกตการเคลื่อนไหวของร่างกายที่ไม่พร้อมเพรียงกัน—ท้องของพวกเขากระดิก ขาของพวกเขางอหรือไม่งอ

สปินเนอร์ของลูกแมงมุม ซึ่งเป็นอวัยวะที่ส่วนปลายท้องของพวกมันซึ่งมีหน้าที่สร้างไหม จะ “กลายเป็นถั่ว” เป็นระยะๆ Rößler กล่าว เช่นเดียวกับการกระตุกของเท้าเป็นจังหวะของลูกสุนัขที่กำลังหลับ ดูเหมือนว่าแมงมุมกำลัง “ฝึก” หนึ่งในพฤติกรรมการตื่นของพวกมัน

ในขณะที่แมงมุมกระโดดไม่ได้สร้างใย เธออธิบาย “พวกมันไม่เคยเดินไปมาโดยที่ไม่ทิ้งร่องรอยไหม ดังนั้นในกรณีที่พวกมันกระโดด พวกมันจะมีสายสำรองเสมอ เหมือนบันจี้จัม [เชือก]”

Morehouse กล่าวว่าหนึ่งในทฤษฎีชั้นนำเกี่ยวกับการนอนหลับ REM คือการช่วยให้สัตว์ฝึกฝนทักษะการเอาชีวิตรอดที่จำเป็น

“บางครั้ง มีหลายสิ่งที่เกิดขึ้นที่ฉันสามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีที่ว่าพวกเขามีฝันร้าย” Rößler กล่าว พวกเขาจะห้อยต่องแต่งอย่างสงบ ขาขดอย่างเรียบร้อย เมื่อจู่ ๆ “ขาทั้งหมดถูกยืดออกพร้อม ๆ กันอ้า !”

นอกจากนี้ยังมีช่วงเวลาของการเคลื่อนไหวที่ประสานกันเมื่อแมงมุมหยุดเพื่อยืดเส้นไหมที่ห้อยลงมาหรือทำความสะอาดตัวเอง เมื่อพิจารณาจากการขาดการเคลื่อนไหวของจอประสาทตา ดูเหมือนว่าแมงมุมจะตื่นขึ้นเพียงชั่วครู่เพื่อให้รู้สึกสบายตัวก่อนจะกลับไปพักผ่อน

จะนอนหรือฝันถึง? 

Rößler เน้นว่าเรายังไม่ได้พิสูจน์ว่าช่วงเวลานี้ในแมงมุมไม่มีการใช้งานในทางเทคนิคถือว่าเป็นการนอนหลับ ด้วยเหตุนี้ จึงต้องตรวจสอบกล่องหลายๆ กล่อง รวมถึงการแสดงให้เห็นว่าแมงมุมนั้นตื่นตัวน้อยกว่า หรือตอบสนองต่อสิ่งเร้าช้ากว่า และต้องการ “การฟื้นตัวของการนอนหลับ” หากขาดมัน

จากการสังเกตภายนอกของเธอ “ดูเหมือนว่าพวกเขาจะแยกแยะได้จริงๆ ว่าอะไรคือความวุ่นวายที่แท้จริง” และอะไรที่ไม่ใช่” เรอส์เลอร์กล่าว

หน้าแรก