A fekete medvék nem alusszák végig a téli álmot

Ha egy medve téli álmot alszik, könnyű úgy elképzelni, hogy ősszel elalszik, majd hónapokkal később, tavasszal egyszerűen felébred. Az amerikai fekete medvéken végzett agyi mérések azonban egészen más képet mutatnak: a hibernáció nem egyetlen hosszú alvás.

A kutatók több éven keresztül rögzítették amerikai fekete medvék agyhullámait, szemmozgását és izomaktivitását. Az adatok alapján a téli nyugalmi időszakban a medvék valóban jóval többet alszanak, mint nyáron, ám a nap jelentős részében ébren vannak. Csakhogy ezt kívülről szinte lehetetlen észrevenni.

A nap harmadában valójában ébren voltak

A vizsgálat egyik legérdekesebb eredménye az volt, hogy a hibernáló medvék idejük 42,9 százalékát NREM-alvásban, 22 százalékát pedig REM-alvásban töltötték. A fennmaradó 34,6 százalékban ébren voltak.

Ez azt jelenti, hogy egy átlagos napon körülbelül nyolc órát tölthettek éber állapotban.

Az ébrenlét azonban nem úgy nézett ki, mint amikor egy medve nyáron táplálékot keres vagy mozog az erdőben. A kutatók megfigyelései alapján az állatok ilyenkor többnyire szinte mozdulatlanul feküdtek. Videófelvételeken könnyen úgy tűnhetett, mintha továbbra is aludnának, miközben az agyi aktivitás egyértelműen ébrenlétet jelzett.

Télen mégis kétszer annyit alszanak

A kutatók ugyanazokat az állatokat a nyári időszakban is megfigyelték, így közvetlenül össze tudták hasonlítani a két állapotot.

Nyáron a medvék a nap 21,9 százalékát töltötték NREM-, 9,7 százalékát pedig REM-alvásban, vagyis az idő mintegy 68 százalékában ébren voltak.

Hibernáció közben ezzel szemben összességében több mint kétszer annyi időt töltöttek alvással. Különösen érdekes volt a REM-fázis változása: ennek aránya több mint kétszeresére emelkedett a nyári időszakhoz képest.

A REM-alvást az embereknél gyakran az álmodással hozzuk összefüggésbe. A mostani vizsgálat azonban önmagában természetesen nem bizonyítja, hogy a medvék miről álmodnak-e, ahogyan azt az embereknél értelmezzük.

A testük közben egészen különleges üzemmódba kapcsol

A fekete medvék hibernációja azért is különleges, mert jelentősen eltér a kisebb téli álmot alvó emlősökétől.

A medvék testhőmérséklete nem zuhan fagypont közelébe. A normális, nagyjából 38 Celsius-fokos értékről körülbelül 30–35 fok közé csökken. Anyagcseréjük ugyanakkor akár 75 százalékkal is visszaeshet.

Vagyis a szervezetük energiafelhasználása drámaian lelassul úgy, hogy közben testük viszonylag meleg marad.

Ez lehetővé teszi azt is, hogy szükség esetén a medve a hibernáció alatt reagáljon a környezetére. A téli álom tehát nem jelent teljes öntudatlanságot vagy folyamatos mélyalvást.

Több mint 3500 napnyi adatot gyűjtöttek

A kutatás mögött szokatlanul nagy adatmennyiség áll.

Az alaszkai Fairbanksben, félig természetes körülmények között tartott 16 amerikai fekete medvétől több mint 3500 napnyi alvásadatot gyűjtöttek öt év alatt.

Ekkora adatmennyiséget azonban gyakorlatilag lehetetlen lenne teljes egészében manuálisan feldolgozni. A kutatók ezért két gépi tanuláson alapuló rendszert is teszteltek, amelyek automatikusan megkülönböztették az ébrenlétet, a REM- és a NREM-alvást.

A legjobb beállításokkal a rendszerek körülbelül 92–94 százalékos pontosságot értek el, vagyis eredményeik megközelítették a tapasztalt emberi szakértőkét.