Ljudska bića su bilateralno simetrična. Kao takav, naš mozak je napravljen od dve polovine koje se nazivaju hemisfere, koje međusobno komuniciraju pomoću specijalizovanih vlakana koje se protežu preko srednje linije. Dok svaka hemisfera teži da se bavi čulima (vidom, sluhom, dodirom) i motoričkom kontrolom suprotne strane tela, mi generalno nismo svesni ove podele funkcije, zahvaljujući stalnoj međuhemisfernoj komunikaciji. Kod ljudi, dve hemisfere su takođe specijalizovane za određene funkcije: jezička područja, na primer, obično su u levoj hemisferi.
Većina životinja (ptice, gmizavci, vodozemci, ribe, insekti, mekušci, itd.) su, kao i ljudi, bilateralno simetrične i imaju bilateralno simetričan mozak. Proučavajući spavanje kod reptila, australijski zmaj Pogona vitticeps, Lorenc Fenk, Luis Rikelme i Žil Loran sa Instituta Maks Plank za istraživanje mozga u Frankfurtu, Nemačka izveštavaju u Nature da se tokom jedne faze sna dve polovine mozga Pogona takmiče jedan sa drugim tako da jedna strana nameće svoju aktivnost drugoj, sve dok se dominantna hemisfera ne prebaci na drugu stranu, naizmenično napred-nazad tokom cele noći.
Lorenc Fenk objašnjava: „Spavanje u Pogoni je podeljeno u dva stanja, slična onima opisanim kod sisara, uključujući ljude: faza takozvanog sporotalasnog sna, gde elektroencefalogram pokazuje talase niske frekvencije – otuda i naziv – i druga faza, nazvana REM (za brzo kretanje očiju) ili paradoksalni san, gde EEG podseća na onaj snimljen tokom budnog stanja (dakle ‘paradoksalno’) i oči imaju tendenciju da prave trzave pokrete ispod očnih kapaka (dakle REM) dok telo inače je paralizovan“.
Kod ljudi, spavanje počinje dugom fazom sporog talasa (oko 60 minuta) nakon čega sledi 5-10 minuta REM-a, i ovaj naizmenični ciklus počinje iznova, 5-7 puta tokom noći. Kako noć napreduje, udeo REM spavanja se povećava u svakom ciklusu spavanja. U Pogoni, ciklus spavanja je mnogo kraći (manje od 2 minuta) i dva stanja spavanja su jednaka po trajanju (po 45-60 sekundi) tokom cele noći. Zmaj prolazi kroz 250-350 takvih ciklusa spavanja svake noći, redovno se smenjujući između njegovih verzija sporotalasnog i REM spavanja.
Snimanjem neuronske aktivnosti istovremeno iz istog područja (nazvanog klaustrum) na dve strane mozga Pogona, naučnici su otkrili da svaka strana funkcioniše nezavisno od druge tokom faze spavanja sporog talasa. Na njihovo iznenađenje, međutim, dve strane su postale precizno sinhronizovane tokom REM-a, ali sa veoma kratkim kašnjenjem od 20 milisekundi (milisekunda je hiljaditi deo sekunde) između levog i desnog mozga. Još više iznenađujuće, otkrili su da se strana koja vodi drugu za 20 ms prebacuje u proseku jednom po ciklusu spavanja između leve i desne strane.
Upoređujući intenzitet signala zabeleženih u levom i desnom klaustrumu tokom REM-a, primetili su takođe da je strana sa jačom aktivnošću tipično ona koja vodi. Ovo – zajedno sa drugim dokazima predstavljenim u njihovom radu – sugeriše da se dve strane mozga takmiče jedna sa drugom tokom REM spavanja, ali ne i tokom spavanja sporog talasa, i da kada se takmiče, jača strana nameće svoju aktivnost drugoj. Ovaj oblik takmičenja se zove pobednik uzima sve.
Zanimljivo je da, iako leva i desna strana zauzimaju vodeću ulogu otprilike u jednakim vremenima tokom cele noći (otprilike polovina ciklusa spavanja svaki), promena između strana se ne dešava tačno sa svakim ciklusom spavanja. Pored toga, promena između strana je postala ređa u poslednjim satima noći, pri čemu je jedna strana dominirala drugom tokom mnogih ciklusa spavanja, pre nego što je prepustila dominaciju drugoj, ponovo tokom mnogih uzastopnih ciklusa.
„Ovo ukazuje na postojanje i međusobnu igru nekoliko kola za kontrolu spavanja, svaki sa različitim vremenskim skalama, i sistematsku evoluciju nekih od ovih vremenskih skala tokom noći; ovo sugeriše da bez obzira na funkcije koje san igra kod ovih životinja, mogu biti različiti mehanizmi. igrati rano i kasno u noć, sa različitim posledicama“, kaže Loran.
U nastojanju da shvate kako dve strane mozga interaguju i takmiče se jedna sa drugom tokom REM spavanja, naučnici su otkrili da ovo takmičenje nije posledica direktne interakcije između leve i desne klaustre, već kola koja se nalaze dalje u mozgu. , na spoju između srednjeg i zadnjeg mozga. Ova takozvana istmička kola nalaze se kod svih kičmenjaka, uključujući sisare i ljude, a posebno su dobro proučavana kod ptica. Tamo su se pokazali važnim za određene oblike vizuelne pažnje kod budnih ptica (sova i golubova). Oštećujući komponentu ovih istmičkih kola samo na jednoj strani mozga Pogona, Fenk i kolege su uspeli da ponište redovno prebacivanje bočne dominacije, uzrokujući da netaknuta strana dominira nad drugom tokom cele noći (i uzastopnim).
Iako komponente kola uključene u ovu studiju (klaustrum, srednji mozak i isthmus) postoje kod sisara uključujući ljude, još nije poznato da li se slične kompetitivne interakcije javljaju i tokom REM spavanja kod ljudi. Mehanizmi i funkcije sna su složeni i još uvek slabo shvaćeni kod bilo koje životinje. Ovi novi rezultati kod reptila dodaju novi nivo složenosti važnim pitanjima dinamike i funkcija sna.
