Via：Pixabay
作者 | Sara Harrison
翻译 | 酷炫脑
审校 | 酷炫脑
美工 | Jenny
编辑 | 加薪
科学家发现章鱼睡觉时皮肤会变彩虹色，可能在做梦！这玩意比人类早进化5亿年，难道梦境是宇宙通用程序？
通过研究其他动物的梦境，我们或许能解开人类大脑为何如此依赖睡眠，以及这一现象为何在进化中被保留至今的谜题。
果蝇、章鱼、鸟类和人类看似毫无共同之处。有些生活在陆地，有些栖息于水中；有些能飞翔，有些只能爬行；有些是脊椎动物，有些则没有脊柱。这些生物在进化树上分道扬镳，共同祖先早已湮没在远古。但它们可能共享一项基本特征：它们都会做梦。
几乎所有生物都需要睡眠——尽管像草履虫这样的单细胞生物是否睡眠仍有争议——但无人知晓其真正原因。多年来，研究者提出了睡眠可能助力记忆、生长和学习等理论（人类显然依赖睡眠维持机能），但更深层的机制仍笼罩在迷雾中。“睡眠是个巨大的黑箱，”华盛顿州立大学神经科学家马科斯·弗兰克（Marcos Frank）比喻道，“它如同一个神秘器官：存在且对健康至关重要，但功能和调控机制仍是未解之谜。”
更令人困惑的是，某些物种似乎只有一种睡眠状态（此时大脑相对安静），而另一些则表现出两种状态——静态睡眠与活跃睡眠。人类的活跃睡眠阶段被称为快速眼动睡眠（REM），此时大脑高度活跃，梦境涌现且最难被唤醒。
长期以来，科学家未在两栖动物或爬行动物中观察到这种深度活跃睡眠，因此主流理论认为它是由鸟类与哺乳动物的共同祖先后期进化而来。但2016年，研究者首次在蜥蜴身上记录到活跃睡眠；2019年，乌贼也被发现具有类似状态；今年3月，巴西团队在《iScience》发表论文，证实章鱼同样存在这一现象。
这些头足类动物的进化远早于鸟类与人类的共同祖先。“它们之间绝无共同进化渊源，”弗兰克指出。这引发新猜想：活跃睡眠或许比想象中更普遍，或是像翅膀与飞行能力一样在不同物种中独立演化（即趋同进化）。探究何种选择压力促使这种适应及其相关基因保留，可能帮助科学家理解梦境对中枢神经系统的意义，以及睡眠的根本价值。
“睡眠对动物究竟有何作用？”论文合著者、北里奥格兰德联邦大学脑研究所主任西达尔塔·里贝罗（Sidarta Ribeiro）发问。
Via：海绵宝宝
如何判断动物是否在睡觉？
研究动物睡眠的第一步是确认其睡眠状态——这比听起来复杂得多。“假设你在火星发现一种生物，”弗兰克举例，“如何判断它是否在睡觉？”对哺乳动物，科学家可植入电极监测神经元活动，但章鱼的神经系统高度分布式：八个腕足神经节常独立运作，而非集中受控于单一大脑。
里贝罗团队未采用侵入性探针，转而通过行为特征分析章鱼睡眠：西尔维娅·梅代罗斯（Sylvia Medeiros）测试了它们的唤醒阈值。四只章鱼中，三只接受视觉刺激（螃蟹移动视频），一只接受振动刺激（轻敲水箱）。团队先测量清醒时的反应速度，再对比静止时的反应延迟，以此判断睡眠深度。此外，摄像机记录了睡眠中皮肤图案的变化——这些变化通常与求偶、争斗或伪装等外界互动相关，但梅代罗斯发现：“睡眠时的变色与环境实时事件无关。”
由于皮肤图案由大脑运动神经元控制，研究者推测这些奇幻纹路可能是梦境的外显。例如论文描述的“静息半色状态”：章鱼一侧纯白，另一侧纯黑，这种图案通常出现在求偶或领地争夺中。鉴于睡眠章鱼并未进行这些活动，团队猜测它们或许正梦见相关场景，并将梦境“投射”到皮肤上。不过研究者谨慎指出，此阶段章鱼未进入最深睡眠，也可能仅是入睡过程中的朦胧状态。
小样本，强证据
尽管仅研究四只章鱼看似样本量不足，但2019年乌贼研究的领导者、冲绳科学技术大学院动物行为学家特蕾莎·伊格莱西亚斯（Teresa Iglesias）认为结论可靠：三只章鱼的唤醒延迟与睡眠深度显著相关（第四只因技术问题被排除），且所有个体在活跃睡眠期均出现皮肤变色。“头足类动物会做梦的证据正越来越强，”她表示。
伊格莱西亚斯在乌贼实验中曾为判定睡眠状态困扰：唤醒阈值不稳定，最终通过数周录像分析发现皮肤图案的异常变化。与章鱼类似，这些图案与外界环境脱节。“我们看到的是神经活动在皮肤上的映射，”她解释道，但强调描述现象不等于理解本质，“更难的问题是：它们在思考什么？感受什么？经历什么？这是巨大跨越。”
梦境可能大不同
头足类的梦境体验或许与人类迥异。巴西团队发现章鱼活跃睡眠期短于1分钟，远逊于人类长达1小时的REM睡眠。梅代罗斯推测，即便章鱼做梦，内容也更像短视频或GIF动图；伊格莱西亚斯则认为乌贼的梦境可能更短暂。
活跃睡眠虽短暂却危险：动物深度睡眠时易遭天敌袭击，而章鱼的皮肤若因梦境暴露真实状态，更会破坏伪装。研究者认为，这种高风险行为背后必有进化优势。里贝罗推测，活跃睡眠可能是大脑各区强化神经连接、转化记忆为长期储存的窗口。他指出鸟类会在活跃睡眠中“排练”鸣唱，“或许REM睡眠的压力源于跨脑区记忆处理的需求，复杂大脑结构需要这种机制。”
果蝇虽大脑微小但结构多元，其活跃睡眠期脑部活动接近清醒状态，却对视觉刺激无反应——这与人类、小鼠和鸟类相似。伊格莱西亚斯提醒，人类惯于寻找类似自身的活跃睡眠标志（如快速眼动），但其他动物可能以未知形式经历类似阶段。
梅代罗斯与里贝罗正计划新实验，测试睡眠是否影响章鱼信息保留与学习能力，以及睡眠剥夺是否导致补眠需求。这些发现将帮助厘清章鱼睡眠与人类的异同。但弗兰克坦言：“唯一能确证会做梦的生物是人类——因为他们会告诉你。”
Via：TED 为什么章鱼大脑如此惊人？
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参考文献
1.https://www.wired.com/story/what-octopus-dreams-tell-us-about-the-evolution-of-sleep/
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原标题：《梦从何来？活跃睡眠或是多种动物独立进化的结果》
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