Rudolf sover mens han tygger drøv

– For første gang har vi fysiologiske målinger som støtter reineiernes gjentatte rop om ro der reinen beiter, og der det er menneskelig aktivitet. Reinen har et stort behov for å kunne tygge drøv i fred og for å få hvile i fred, sier forsker Gabriela Wagner ved NIBIO Tromsø.

I samarbeid med forskerkollegaer ved universitetene i Lausanne, Zürich og Tromsø har Wagner undersøkt hvordan endringer i daglengde påvirker søvnrytmen til reinsdyr. Funnene ble nylig publisert i tidsskriftet Current Biology.

Ved hjelp av elektroencefalografi (EEG), en metode for registrering av hjernens elektriske aktivitet, fant forskerne ut at reinsdyras hjernebølger når de tygger drøv faktisk ligner på hjernebølgemønstrene dyra har når de sover.

– Bølgemønstrene tyder på at reinen er mer uthvilt etter å ha tygget drøv, forklarer Wagner.

Kombinerer søvn og fordøyelse

Om sommeren, når det er rikelig med mat, spiser reinsdyra så å si døgnet rundt for å forberede seg til den lange, kalde og matfattige arktiske vintersesongen. Dyras evne til nettopp å kombinere søvn og hvile med drøvtygging bidrar muligens til å oppfylle søvnbehovet.

– Jo mer drøv reinsdyra tygger, desto mindre NREM-søvn trenger de, sier nevrolog og søvnekspert Melanie Furrer fra Universitetet i Zürich, en av deltagerne i studien.

Mens REM-søvn er en lett søvnfase det er lett å våkne fra, er NREM-fasen forbundet med dyp søvn.

– På denne måten kombinerer reinsdyret behovet for søvn og fordøyelse. Dyra sparer tid, noe som er viktig – ikke minst i sommerhalvåret, sier Furrer.

Reinens biologiske klokke (og fordøyelsen) påvirkes av midnattssola

Jordas rotasjon og forskjeller i daglengde påvirker døgnrytmen til levende organismer, slik som planter, dyr og mennesker. Det er disse rytmiske endringene mellom lys og mørke som så synkroniserer vår biologiske klokke. Slike indre, såkalte cirkadiske klokker gir en rytme på rundt 24 timer, og tilpasses daglig den faktiske soldagen. Det blir litt som en gammel bestefarsklokke som skal stilles hver dag for å vise riktig tid. Disse biologiske klokkene påvirker alt fra hormonnivå og kroppstemperatur til spiserytme og søvnmønster.

Men hva skjer med den biologiske klokken og døgnrytmen når det er midnattssol eller mørketid, slik som i Nord-Norge?

Forskningen har vist at reinen er mer aktiv på dagtid om våren og høsten, når det er forskjell på dag og natt. Om sommeren derimot, når det er lyst hele døgnet, er reinsdyra aktive nesten hele tiden.

Ingen har imidlertid tidligere undersøkt hvordan mangelen på døgnvariasjon påvirker hvor mye – og hvor godt – Rudolf sover. Og det var nettopp dette de sveitsiske og norske forskerne satte seg fore å finne ut av.

Måler reinsdyras søvn med EEG

Undersøkelsene av hvordan årstidsvariasjoner påvirker reinens søvn ble utført på fire simler i dyrestallen ved Universitetet i Tromsø. Her kunne forskerne regulere lysmengden, for å simulere høstjevndøgn, sommersolverv og vintersolverv. Temperaturen ble holdt stabilt på 10 °C, og dyra fikk ubegrenset med mat. Undersøkelsene av søvnaktivitet ble gjort ved hjelp av EEG, som måler hjernens elektriske aktivitet. Bølgefrekvensen, altså antall bølger per sekund (hertz (Hz)), sier noe om hvorvidt man er våken, i døs eller i søvn. Lengre eller langsomme bølger er forbundet med søvn og NREM-søvn, mens kortere og raskere bølger er forbundet med mer våken tilstand, REM-søvn.

Er søvn og drøv samme sak?

Resultatene fra EEG-målingene viste at reinsdyra sov omtrent like lenge om vinteren som de gjorde om sommeren og høsten – til tross for at dyra var mye mer aktive om sommeren. I løpet av en gitt 24-timers periode, og uavhengig av årstid, tilbrakte reinsdyra i gjennomsnitt 5,4 timer i NREM-søvn (dyp søvn), 0,9 timer i REM-søvn (lett søvn) og 2,9 timer med å tygge drøv.

– Det var et overraskende funn, sier NIBIO-forsker Gabriela Wagner.

– Hos mange dyr endres søvnmengden med endringer i omgivelsene. At reinen sover like mye om vinteren som den gjør om sommeren når det er midnattssol, tyder på at de har et konstant søvnbehov og trenger andre måter å takle søvnmangelen på, sier Furrer.

De norske og sveitsiske forskerne vurderte ulike forklaringer. En av dem var at reinsdyra faktisk fikk hvile mens de tygget drøv. Drøvtyggere, slik som sauer, geiter, storfe, hjort og reinsdyr, tygger maten om igjen etter først å ha svelget den én gang. Fôr som allerede er delvis fordøyet blir gulpet opp igjen fra vomma og tilbake i munnhulen og så tygd på ny. Tidligere forskning har vist at søvnmønstrene hos drøvtyggende sauer, geiter og storfe ligner søvnmønstre forbundet med vanlig søvn. Det var imidlertid uklart hvorvidt drøvtyggingen ga samme søvnkvalitet som regulær søvn.

Forsøkene med de fire simlene i Tromsø viste at reinsdyras EEG-mønstre da de tygget drøv lignet på hjernemønstre karakteristisk for dyp søvn, såkalt NREM-søvn, og med langsommere hjernebølger, med såkalte søvnspindler – et typisk mønster for NREM-søvn.

Adferden til reinsdyra som tygget drøv minnet om adferden til sovende reinsdyr – begge stod eller satt stille, og de reagerte mindre på forstyrrelser fra dyra i båsene ved siden av. Forskerne målte dette ved å notere når reinsdyra kikket bort mot naboen.

Reinsdyr multitasker mens de tygger drøv

Det neste forskerne testet var hvorvidt drøvtygging i seg selv ville redusere reinens søvnbehov. Dette ble gjort ved å holde simlene våkne i to ekstra timer. Resultatene viste at simlene som ble fratatt søvn hadde en økning i langsomme bølger, noe som indikerer at de ble trøttere eller søvnigere («a build-up of sleep pressure»). Dette kan bety at reinen opplever en dypere søvn etter først å ha blitt berøvet søvn.

Samtidig var det slik at mens reinene tygget drøv ble den langbølgete hjerneaktiviteten redusert i de påfølgende søvnperiodene. Altså, jo mer drøv de tygget desto mindre søvnige ble de.

– Dette kan bety at drøvtygging bidrar til å redusere søvnbehovet. Det er en stor fordel for reinen at drøvtyggingen ikke nødvendigvis går på bekostning av søvnkvalitet, forklarer søvnekspert Melanie Furrer.

– Drøvtygging øker jo opptaket av næringsstoffer, så det er helt avgjørende for reinen å bruke tilstrekkelig tid på å tygge drøv om sommeren for å kunne legge på seg inn mot vinteren.

I tillegg påpeker NIBIO-forsker Gabriela Wagner at drøvtygging dekker reinens behov for søvn, noe som medfører at de kan bruke mer tid for å spise mer i den korte vekstsesongen i nord.

Fremtidig forskning på rein og søvn

Melanie Furrer forteller at siden reinsdyra ikke sover hele tiden mens de tygger drøv, så vil det være av interesse å sammenligne drøvtyggingens betydning for reinsdyra når de sover og når de er våkne. I tillegg bør tilsvarende studier utføres utendørs, i naturlige omgivelser. Utfordringen er da at forskerne blir nødt til å implantere EEG-apparaturen kirurgisk.

 – En annen ting vi kan gjøre er å undersøke søvnmønstrene til unge reinsdyr. Vi vet at småbarn og nyfødte har et mye høyere søvnbehov enn voksne, og det hadde vært interessant å undersøke søvnmønstrene til yngre dyr, avslutter Furrer.