חצי מוח ישן וחצי מוח מנווט: הציפור שישנה תוך כדי טיסה
מעל האוקיינוס השקט, גבוה מעל פני הגלים, ציפור שחורה וגדולה חגה במעגלים רחבים. מבחוץ היא נראית ערנית לחלוטין. אבל אם הייתם יכולים להציץ לתוך מוחה באותו רגע, הייתם רואים משהו מוזר: חצי מוח אחד שקוע בשינה עמוקה, בעוד החצי השני ממשיך לפקח על הטיסה. הציפור ישנה. ועדיין טסה.
זוהי הפרגטה הגדולה ציפור ים השוקלת קילו וחצי, עם מוטת כנפיים של יותר מ-2 מטרים. הנוצות שלה לא דוחות מים, ולכן היא לא יכולה לנוח על פני הים. רגליה קטנות מדי לשחייה. המזון שלה, דגים ודיונונים, נמצא רחוק בלב האוקיינוס. אז היא פשוט לא נוחתת. שבועות שלמים, לפעמים יותר מחודשיים, היא נשארת באוויר.
ב-2016 הצליח ד"ר נילס ראטנבורג ממכון מקס פלאנק לאורניתולוגיה בגרמניה לתעד לראשונה בהיסטוריה המדעית את פעילות המוח של ציפור בזמן טיסה ממש. הוא ועמיתיו הצמידו ל-15 פרגטות נקבות מכשירי הקלטה זעירים שמודדים פעילות חשמלית במוח, מד-תאוצה ו-GPS, שמשקלם הכולל עמד על 55 גר', פחות מ-4% ממשקל הציפור. הנתונים שחזרו שינו את מה שידענו על שינה.
42 דקות שינה ועדיין טסות
הנתון הראשון שהפתיע את החוקרים לא היה סוג השינה אלא הכמות שלה. על הקרקע, פרגטות ישנות כ-12 שעות ביממה. בטיסה 42 דקות בממוצע ביממה, זה פחות מ-7.5% מכמות השינה הרגילה שלהן. בני אדם שנשללת מהם שינה כבר לאחר לילה אחד מתחילים לסבול מפגיעה קוגניטיבית ניכרת. הפרגטות עושות את זה שבועות ברצף.
המנגנון שמאפשר להן לשרוד נקרא שינה חד-המיספרית, מצב שבו המיספרה אחת של המוח נכנסת לשינה עמוקה בעוד השנייה נשארת ערה. העין המחוברת להמיספרה הישנה נעצמת; העין המחוברת להמיספרה הערה נשארת פקוחה ומופנית לכיוון הטיסה. הציפור ממשיכה לנווט, ממשיכה לחוג, ממשיכה לטוס, עם חצי מוח בלבד. כשאותה המיספרה קיבלה מנת מנוחה, שתי ההמיספרות מחליפות תפקידים.
הנתונים חשפו גם קשר מסקרן בין סוג השינה לכיוון הטיסה. כשהמיספרה השמאלית ישנה, הציפור חגה שמאלה ב-65% מהזמן. כשהמיספרה הימנית ישנה, היא חגה ימינה. כלומר, ההמיספרה הערה שולטת בכיוון הראייה ומפנה את העין הפתוחה פנימה לעיגול, כדי לא להתנגש בציפורים אחרות החגות באותו זרם אוויר.
אבל יש עוד פרט שהפתיע אפילו את ניילס ראטנבורג עצמו: לפעמים שתי ההמיספרות ישנות בו-זמנית. שינה דו-המיספרית מלאה, בזמן טיסה. הציפור אינה חייבת להיות ערה כלל כדי לשמור על שליטה אווירודינמית בעת ריחוף על זרמי אוויר עולים.
מהאוקיינוס ועד המוח שלנו
הפרגטה אינה היחידה שניחנה ביכולת הזו. הדולפינן, סוג של דולפין, משתמש באותו מנגנון בדיוק, שינה חד-המיספרית, כדי לשחות ולעלות לפני המים לנשימה בזמן שינה. בלי המנגנון הזה, הוא היה טובע. ניסויים עם אלקטרודות מושתלות למדידת פעילות חשמלית במוח הראו שחומר מוליך עצבי משתחרר בכמויות שונות בשתי ההמיספרות: מקסימלי בצד הער, מינימלי בצד הישן. דולפינות וגוריהן שומרות בזמן השחייה על העין הפתוחה מכוונת אחת לשנייה, שמירה הדדית אפילו בשינה.
כלבי ים מגלים גרסה מרתקת נוספת. ביבשה הם ישנים בעיקר שינה דו-המיספרית רגילה, כמונו. אבל במים, כ-68% מהשינה שלהם הופכת לחד-המיספרית. הגוף מזהה את הסביבה ומתאים את עצמו בהתאם. ברווזי בר שנחים בקבוצות מציגים תופעה שראטנבורג תיעד כבר בעבודת הדוקטורט שלו: הפרטים בשולי הלהקה, הנחשפים יותר לטורפים, ישנים יותר עם עין אחת פתוחה ומכוונים אותה החוצה, בעוד הפרטים במרכז ישנים עמוק יותר.
מחקר שנערך באוניברסיטת אינדיאנה, בהשראת ממצאי הברווזים, גילה שגם בני אדם מציגים גרסה מינורית של התופעה: בסביבה לא מוכרת, ההמיספרה השמאלית ישנה רדודה יותר ונשארת ערנית יחסית. זה ההסבר לתחושה המוכרת של "חצי ער וחצי ישן" בלילה הראשון במקום חדש. אנחנו לא ישנים שינה חד-המיספרית של ממש, אבל גם המוח שלנו יש לו סוג של יכולת כזו, לישון ולא לישון, נים ולא נים, תיר ולא תיר.
200 יום באוויר, 4 שניות שינה
הפרגטה מרשימה, אבל היא לא לבד בטבלת השיאים. הסיס האלפיני ציפור זעירה השוקלת 77 גר' בלבד, תועד על ידי המכון האורניתולוגי השוויצרי, כשהוא שוהה באוויר יותר מ-200 יום ברצף, מבלי לגעת בקרקע כלל. הוא יוצא מהקן, עף לדרום אפריקה, ושם פשוט נשאר באוויר, חודשים שלמים. כיצד הוא ישן? עדיין לא ידוע בוודאות, אבל ההנחה המדעית הרווחת היא ששינה חד-המיספרית, היא חלק מהתשובה.
בקצה השני של הסקאלה נמצאות ציפורים שדפוס השינה שלהן שונה לחלוטין, לא טיסה ממושכת, אלא פיצול השינה למנות קצרצרות רבות. מין ציפורים שחוקרים עקבו אחריו בשנים האחרונות מציג מיקרו-שינות רבות בשעה, כל אחת בת שניות ספורות בלבד. ובסך הכל הן מצליחות לצבור כמות שינה משמעותית.
כל הדוגמאות האלו מצביעות על אותו עיקרון: הצורך בשינה גמיש הרבה יותר ממה שנדמה לנו. פרגטות דוחות את השינה לקן. דולפינים מחלקים אותה בין חצאי המוח. ציפורים אחרות מפצלות אותה למנות קצרות רבות. לכל אחד פתרון יש מותאם לאתגר הספציפי של חייו.
מה הציפורים מגלות לנו על שינה
המחקר של ראטנבורג קיבל בשנים האחרונות מימון חלקי מהצבא האמריקאי, שקיווה למצוא דרך לאפשר לחיילים לתפקד עם פחות שינה. התוצאה עד כה היא אפס. זירו. ראטנבורג הסביר שההבדל בין יונים לפרגטות אינו בחומר כלשהו שניתן לבודד ולהזריק אלא בארכיטקטורה עצבית שנבנתה לצרכים שונים לחלוטין.
אחת התיאוריות המרכזיות לתפקיד השינה נקראת השערת ההומאוסטזיס הסינפטי כלומר האיזון העצבי של המוח. לפיה, בזמן ערות נוצרים קשרים עצביים חדשים וקיימים מתחזקים, עד שהמוח מגיע לרוויה. השינה מאפשרת לו לנקות קשרים מיותרים וליצור קיבולת חדשה לקליטת מידע. ראיה לכך נמצאה בניסוי עם יונים שצפו בסרט טבע כשעין אחת שלהן הייתה מכוסה: אזור המוח שעיבד את המידע מהעין הפתוחה ישן עמוק יותר בלילה, בהשוואה לאזור שלא קיבל כל גירוי חזותי.
הפרגטות, כך נראה, מדכאות את המנגנון הזה בזמן הטיסה לא מבטלות אותו. הן חוזרות לקן עם חוב שינה, ומשלמות אותו. המדהים הוא שהן מסוגלות לדחות את התשלום הזה כל כך הרבה זמן, מבלי שהמוח שלהן ייפגע לכאורה. כיצד בדיוק הן עושות את זה, עדיין לא ידוע. ראטנבורג מתכנן להמשיך ולחקור את השאלה עם ציפורים נוספות, ביניהן זנב-שחור-בר הטס 11,000 ק"מ מאלסקה לניו זילנד ללא עצירה. עד אז, הפרגטה ממשיכה לחוג מעל האוקיינוס, חצי ישנה, חצי ערה, ומזכירה לנו שמה שנדמה לנו כהכרחי, לפעמים הוא רק הרגל.
תגובות (0)
אין עדיין תגובות. היו הראשונים להגיב!