Burung hantu menghabiskan lebih banyak waktu dalam tidur REM daripada burung hantu dewasa.
Para peneliti di Institut Max Planck untuk Ornitologi dan Universitas Lausanne telah menemukan bahwa pola tidur bayi burung mirip dengan bayi mamalia. Terlebih lagi, tidur bayi burung tampaknya berubah dengan cara yang sama seperti pada manusia. Mempelajari burung hantu di alam liar, para peneliti menemukan bahwa perubahan dalam tidur ini sangat berkorelasi dengan ekspresi gen yang terlibat dalam menghasilkan bintik-bintik bulu melanik yang gelap, suatu sifat yang diketahui bersatu dengan sifat-sifat perilaku dan fisiologis burung hantu dewasa. Temuan ini meningkatkan kemungkinan menarik bahwa proses perkembangan terkait-tidur di otak berkontribusi pada hubungan antara melanisme dan sifat-sifat lain yang diamati pada burung hantu gudang dewasa dan hewan lain.
Seiring bertambahnya usia, bayi burung hantu mengubah pola tidur mereka. Semakin tua usia mereka, semakin sedikit waktu yang mereka habiskan dalam tidur REM. Kredit gambar: quasarphotos / Fotolia
Tidur di mamalia dan burung terdiri dari dua fase, tidur REM ("Rapid Eye Movement Sleep") dan tidur non-REM. Kita mengalami mimpi-mimpi kita yang paling jelas selama tidur REM, suatu keadaan paradoks yang ditandai dengan aktivitas otak yang seperti bangun. Meskipun penelitian yang luas, tujuan tidur REM tetap menjadi misteri. Salah satu fitur paling penting dari tidur REM adalah dominannya di awal kehidupan. Berbagai mamalia menghabiskan lebih banyak waktu dalam tidur REM selama awal kehidupan daripada saat mereka dewasa. Misalnya, sebagai bayi baru lahir, setengah dari waktu tidur kami dihabiskan dalam tidur REM, sedangkan semalam tidur REM mungkin hanya mencakup 20-25% dari waktu Anda tidur sebentar. Meskipun burung adalah satu-satunya kelompok non-mamalia yang diketahui secara jelas terlibat dalam REM tidur, belum jelas apakah tidur berkembang dengan cara yang sama pada bayi burung.
Akibatnya, Niels Rattenborg dari MPIO, Alexandre Roulin dari Unil, dan mahasiswa PhD mereka Madeleine Scriba, memeriksa kembali pertanyaan ini dalam populasi burung hantu gudang liar. Mereka menggunakan electroencephalogram (EEG) dan data logger gerakan bersama dengan sensor EEG invasif minimal yang dirancang untuk digunakan pada manusia, untuk merekam tidur di 66 burung hantu dari berbagai usia. Selama rekaman, burung hantu tetap berada di dalam kotak sarang mereka dan diberi makan secara normal oleh orang tua mereka. Setelah pola tidur mereka direkam hingga lima hari, logger dihapus. Semua burung hantu kemudian terbang dan kembali dengan kecepatan normal untuk berkembang biak di tahun berikutnya, yang menunjukkan bahwa tidak ada efek buruk jangka panjang dari jatuhan pipi pada otak tidur mereka.
Meskipun kurang gerakan mata yang signifikan (sifat umum burung hantu), burung hantu menghabiskan banyak waktu dalam tidur REM. “Selama fase tidur ini, EEG burung hantu menunjukkan aktivitas seperti bangun, mata mereka tetap tertutup, dan kepala mereka mengangguk perlahan”, lapor Madeleine Scriba dari Universitas Lausanne (lihat video di tautan di bawah). Yang penting, para peneliti menemukan bahwa sama seperti pada bayi manusia, waktu yang dihabiskan dalam tidur REM menurun ketika burung hantu berusia.
Selain itu, tim memeriksa hubungan antara tidur dan ekspresi gen dalam folikel bulu yang terlibat dalam menghasilkan bintik-bintik bulu melanic yang gelap. "Seperti pada beberapa spesies unggas dan mamalia lainnya, kami telah menemukan bahwa bercak melan dalam kovari burung hantu dengan berbagai sifat perilaku dan fisiologis, banyak di antaranya juga memiliki hubungan dengan tidur, seperti fungsi sistem kekebalan tubuh dan regulasi energi", catat Alexander Roulin dari Universitas Lausanne. Memang, tim menemukan bahwa burung hantu yang mengekspresikan tingkat gen yang lebih tinggi yang terlibat dalam melanisme memiliki tidur REM lebih sedikit dari yang diperkirakan untuk usia mereka, menunjukkan bahwa otak mereka berkembang lebih cepat daripada burung hantu yang mengungkapkan tingkat gen yang lebih rendah. Sejalan dengan interpretasi ini, enzim yang dikode oleh gen ini juga memainkan peran dalam memproduksi hormon (tiroid dan insulin) yang terlibat dalam perkembangan otak.
Meskipun penelitian tambahan diperlukan untuk menentukan dengan tepat bagaimana tidur, perkembangan otak, dan pigmentasi saling terkait, namun temuan ini menimbulkan beberapa pertanyaan menarik. Apakah variasi dalam tidur selama perkembangan otak mempengaruhi organisasi otak orang dewasa? Jika demikian, apakah ini berkontribusi pada hubungan antara sifat-sifat perilaku dan fisiologis dan melanisme yang diamati pada burung hantu dewasa? Apakah tidur dan pigmentasi kovary pada burung hantu dewasa, dan jika demikian bagaimana ini mempengaruhi perilaku dan fisiologi mereka? Akhirnya, Niels Rattenborg dari Max Planck Institute for Ornithology di Seewiesen berharap bahwa "variasi yang terjadi secara alami dalam tidur REM selama periode perkembangan otak dapat digunakan untuk mengungkapkan apa yang dilakukan tidur REM untuk otak yang berkembang pada bayi burung hantu, serta manusia. "
Melalui Max-Planck-Gesellschaft