العلوم العصبية الخاصة بالنوم
نشوء وتطور النوم > تطور النوم

النوم (وخاصةً نوم الموجات البطيئة (SWS) ونوم حركة العين السريعة العميق) هو سلوك خادع لأنه يؤدي إلى زيادة خطر الافتراس بشدة. وهذا يعني أنه لكي يتطور النوم كان يجب على وظائف النوم أن توفر أفضلية جوهرية تتفوق على الخطر الذي يتبعه. في الواقع، أوضحت دراسة النوم كيف تعادل مختلف الكائنات هذا الخطر عن طريق تطوير آليات نوم جزئي أو بالإقامة في مواطن محمية. لذلك، من الممكن أن تعطي دراسة تطور النوم ليس فقط الدليل على جوانب وآليات هذا التطور، ولكن توفر أيضًا تبريرًا تكيفيًا للنوم.
من التحديات التي نواجهها عند دراسة تطور النوم هو أن المعلومات الكافية عن النوم متوفرة فقط لنوعين من الحيوانات وهما الحبليات ومفصليات الأرجل. من خلال البيانات المتوفرة، تم استخدام دراسات مقارنة لتحديد كيف كان للنوم أن يتطور. ومن الأسئلة التي يحاول العلماء إجابتها من خلال هذه الدراسات هو هل تطور النوم مرة واحدة أم عدة مرات. لفهم هذا، يقوم العلماء بدراسة أنماط النوم عند أنواع مختلفة من الحيوانات التي يكون تاريخ تطورها معروفًا بدرجةٍ كافية ودراسة التشابهات والاختلافات بينها.
يمارس البشر نوم الموجات البطيئة ونوم حركة العين السريعة، وفي المرحلتين تكون العينان مغلقتين ويكون لـ نصفي دور فيه. تمت أيضًا ملاحظة النوم عند الثدييات الأخرى من غير البشر. أظهرت دراسة مثيرة أن آكل النمل الشائك لا يمارس سوى نوم الموجات القصيرة فقط (نوم حركة العين غير السريعة). وهذا يشير إلى أن نوم حركة العين السريعة ظهر في التطور بعد أولى الثدييات الولودة (therians). ولكن تم لاحقًا الرد على هذه الدراسة بدراسات تدعي أن النوم عند آكل النمل الشائك يجمع بين نوعي النوم في حالة نومٍ واحدة. أظهرت دراسات أخرى نوعًا غريبًا من النوم عند الحيتان ذات الأسنان (مثل الدلافين وخنازير البحر). ويطلق على ذلك اسم نوم الموجات البطيئة لنصف واحد من الدماغ (USWS). في أي وقتٍ خلال هذا النوع من النوم، يشير تخطيط أمواج الدماغ لنصف واحد من الدماغ إلى النوم بينما يكون النصف الآخر مكافئًا لموجات الاستيقاظ. في بعض الحالات، تكون العين المقابلة مفتوحة. وقد يؤدي هذا إلى تقليل خطر الافتراس عند الحيوانات والنوم أثناء السباحة في الماء، مع أن الحيوان قد ينام عند الراحة.
العوامل المرتبطة بالنوم عند الثدييات صالحة أيضًا لـ الطيور، أي أن نوم الطيور مماثل لنوم الثدييات ويتضمن كل من نوم الموجات البطيئة (SWS) ونوم حركة العين السريعة خصائص متشابهة منها إغلاق العينين، وقلة التوتر العضلي، إلخ. ولكن نسبة نوم حركة العين السريعة عند الطيور أقل بكثير. كما أن بعض الطيور يمكنها النوم بعينٍ واحدة مفتوحة إذا زاد خطر الافتراس في البيئة. يزيد ذلك من إمكانية النوم خلال الطيران، وتبدو أن هذه نتيجة واضحة، إذا أخذنا بعين الاعتبار أن النوم في غاية الأهمية وأن بعض أنواع الطيور يمكنها الطيران لأسابيع متواصلة. مع ذلك، لم يتم تسجيل النوم خلال الطيران، وحتى الآن لم يتم تدعيمه ببيانات تخطيط أمواج الدماغ. من الممكن أن تشرح الأبحاث العلمية الإضافية إذا كانت الطيور تنام خلال الطيران أو أن هناك آليات أخرى تضمن بقاءها سليمة أثناء رحلات الطيران الطويلة بدون نوم.
بخلاف الطيور، وجدت خصائص متشابهة أقل بكثير بين أنواع الزواحف. الملاحظة الوحيدة المشتركة هي أن الزواحف لا تمارس نوم حركة العين السريعة.
تمت دراسة النوم عند بعض اللافقاريات باستفاضة أيضًا، فعلى سبيل المثال: النوم عند ذباب الفاكهة (الدروسوفيلا) ونحل العسل. تم اكتشاف بعض آليات النوم عند هذه الحيوانات بينما البعض الآخر ما زال غامضًا بدرجةٍ كبيرة. تم التعرف على أغلب الخصائص المميزة للنوم، وعلى غرار الثدييات تتضمن هذه الخصائص رد فعل أقل للمدخلات الحسية، وانعدام الاستجابة الحركية في شكل استشعار عدم الحركة، الخ.
تشير حقيقة أن كلا شكلي النوم تتواجد عند الثدييات والطيور وليس الزواحف (التي تعتبر مرحلة متوسطة بين الاثنين)، إلى أن النوم ربما يكون قد تطور بشكل مختلف لدى الاثنين. يمكن اتباع هذا الإثبات بأبحاثٍ إضافية عما إذا كانت الارتباطات في رسم المخ متدخلة في وظائفه أو مجرد واحدة من خصائصه. من الممكن أن يساعد هذا في فهم دور النوم في المرونة طويلة المدى.