מחקר בעכביש Portia fimbriata האוסטרלי גילה כי הוא עובר שני שלבי שינה מובחנים, שאחד מהם דומה לשנת REM אצל בני אדם ומתאפיין בתנועות עיניים ובעוויתות שרירים. הממצאים עשויים לסייע בהבנת התפתחות השינה במהלך האבולוציה. המחקר, שכותרתו "Behavioral evidence for two-stage sleep in spiders", פורסם בכתב העת המדעי PNAS.
המחקר, שנערך על ידי חוקרים מהמכון לביולוגיה אורגניזמית באוניברסיטת בון שבגרמניה, התמקד בעכביש הקופצן האוסטרלי Portia fimbriata. לדברי החוקרים, העכביש מפגין שינה אמיתית ומווסתת, הכוללת שני שלבים שניתן להבחין ביניהם בבירור. אחד מהם מאופיין בתנועות עיניים ובעוויתות שרירים, בדומה לשנת REM אצל בני אדם.
כדי לבחון את דפוסי השינה, החוקרים תיעדו את התנהגות העכבישים ברזולוציה גבוהה במשך כמה ימים ולילות. הם עקבו אחריהם בכלי פלסטיק קטנים, שקוטרם 12 סנטימטרים, ובתנאי תאורה משתנים, כדי לתעד את מחזורי הפעילות שלהם ביום ובלילה.
לצורך התיעוד הלילי השתמשו החוקרים במצלמות אינפרה-אדום, שבאמצעותן תיעדו את תנוחות השינה, פרקי המנוחה והשלבים הדומים לשנת REM. כדי לוודא שהעכבישים אכן נמצאים במצב שינה, הם השמיעו להם גירויים אקוסטיים ומדדו את זמני התגובה שלהם. כמו כן, בדקו אם העכבישים מפצים על אובדן שינה לאחר הפרעה למנוחתם.
אחד האתגרים המרכזיים במחקר היה למצוא גירוי שהעכבישים יגיבו אליו באופן אמין. נוסף על כך, החוקרים נדרשו לוודא שהתנועות שנצפו אכן מעידות על שלב שינה מובחן, ולא לפרש אותן יתר על המידה. הם לא יכלו למדוד את פעילות המוח של העכבישים ונאלצו להסתמך על התנהגותם בלבד. הדבר הצריך תיעוד וידאו מפורט וממושך, שהניב כמויות גדולות של נתונים.
העכביש שנבחר למחקר שייך למין Portia, שמיניו ניזונים מעכבישים אחרים. אסטרטגיות הציד המגוונות שלהם נחשבות לעדות אפשרית לאינטליגנציה וליכולות למידה מיוחדות. בין היתר, הם מחקים את הרעידות שיוצרים חרקים המתפתלים לאחר שנלכדו ברשת, כדי למשוך עכבישים הבונים קורים. העכביש האוסטרלי שנחקר מגיע בבגרותו לגודל של מטבע אירו אחד.
העכביש ממתין לטרף
(צילום: Daniela C. Rößler, מתוך המחקר)
לדברי החוקרים, הממצאים מסייעים להבין כיצד התפתחה השינה ועד כמה מצבים הדומים לשנת REM נפוצים בעולם החי. הם עשויים לפתוח כיווני מחקר חדשים בתחומי ההתנהגות, מדעי המוח והכרונוביולוגיה, וכן בחקר מערכות עצבים פשוטות יותר.
החוקרים ממליצים להרחיב את מחקר השינה מעבר לאורגניזמים המשמשים באופן מסורתי כמודלים מחקריים ולבעלי חוליות, ולבחון גם בעלי חיים בעלי מערכות עצבים שונות מאוד זו מזו או כאלה שפיתחו התאמות קיצוניות לסביבתם. לדבריהם, גישה כזו עשויה לסייע בזיהוי עקרונות אוניברסליים ואולי גם תפקיד קדום של השינה. הם מדגישים כי למרות המחקר הנרחב בתחום, עדיין קיימים פערי ידע משמעותיים בהבנת השינה, אפילו אצל בני אדם.
בשלב הבא מתכוונים החוקרים לבדוק כיצד התפתחה השינה, ובמיוחד השינה הדומה לשנת REM, בקרב מגוון מיני העכבישים. הם גם מתכננים להשוות בין דפוסי השינה של עכבישים בטבע ובמעבדה, לבחון את הקשר בין שינה ליכולות קוגניטיביות ולחקור מה מתרחש במוחם של עכבישנים וחרקים בזמן השינה.
נוסף על כך, הם מבקשים לבדוק כיצד שינויי האקלים והשפעות אנושיות אחרות, ובמיוחד תאורה מלאכותית בשעות הלילה, משפיעים על דפוסי השינה של בעלי החיים האלה.
