北象海豹正在挑战一天睡眠时间最少的哺乳动物的世界纪录。目前的纪录保持者是非洲象，它每天只休息两个小时。现在，科学家们报告说，海象在海上时平均每天也要睡两个小时，而且它们会把睡眠分成一系列类似午睡的“睡眠潜水”。
这些发现发表在今天的杂志上。
海象在陆地和海洋之间分配时间，尽管这是不平等的。它们一年中平均有七个月在开阔的海洋中度过，只有在繁殖、蜕皮和休息时才浮出水面。由于这些海洋哺乳动物在开阔水域待了很长时间，科学家们认为它们一定已经发展出了某种方法，既能获得所需的睡眠，又能避免被虎鲸和大白鲨等捕食者发现。但人们对它们是如何做到这一点的却知之甚少。
了解海象睡眠行为的一个挑战是找到一种既防水又能应对深海压力的设备。为了克服这个问题，研究小组创造了一个灵活的头帽，可以对密封的扭曲和弯曲运动做出反应。它也是由一种叫做氯丁橡胶的合成橡胶制成的，与潜水服中的材料相同。科学家们用这顶帽子来监测海豹的大脑活动、心率和三维空间运动。
科学家们给13只野生海豹戴上了这顶帽子。其中5只被关在实验室里，另外8只可以在加利福尼亚州的蒙特利湾自由漫步。从帽子上收集的脑电图记录代表了不同睡眠阶段的大脑活动。
“我们可以利用这些数据来重现沉睡的潜水者的样子，以及动物大脑内发生的事情，心脏跳动的速度等等，”该研究的主要作者、加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯博士后学者杰西卡·肯德尔-巴(Jessica Kendall-Bar)说。
收集到的数据表明，海象在海上每天大约睡两个小时，尽管不是一次全部睡完。到了该睡觉的时候，海豹会潜入水下数百米——最大深度约为1200英尺——在那里小睡不到20分钟。
肯德尔-巴尔说，这种程度的灵活性和睡眠时间实际上只在鸟类中得到证实，在哺乳动物中几乎是前所未有的。
肯德尔-巴解释说，潜水小睡可能是海豹避免受到攻击的一种方式，因为它们的天敌潜伏在水面附近。它们在休息时也比其他海洋哺乳动物更脆弱，因为它们是双侧睡眠。这意味着海象睡觉时大脑的两个半球都在休息。人类也有双侧睡眠。
与此同时，海狗和海狮经历的是单脑睡眠——一个大脑半球休息，而另一个大脑半球保持清醒，监视捕食者。
研究数据表明，海豹每次打盹都会经历一个完整的睡眠周期，就像“睡眠潜水”一样。当这些短暂的睡眠周期结束时，海豹就会回到水面。这一过程使它们能够在捕食风险较低的深度休息，同时在更危险的水域保持警惕。
在午睡潜水期间，海豹保持直立姿势进入慢波睡眠。然后，当他们的睡眠周期从慢波睡眠过渡到快速眼动睡眠(REM)时，他们倒立着。
“动物的睡眠状态实际上反映在它在水中的运动中，”肯德尔-巴尔解释说。
一旦循环完成，海豹立即醒来，回到水面寻找食物。
由于快速眼动睡眠导致的肌肉麻痹会让海豹暴露在外，毫无防备，所以它们会尽量缩短小睡时间，并在再次着陆后弥补睡眠不足。结果，海豹在岸上的睡眠时间是在水中的五倍。有些海豹甚至在陆地上一天睡14个小时。
美国国家海洋哺乳动物基金会(National Marine Mammal Foundation)的比较生理学家卡桑德拉·威廉姆斯(Cassondra Williams)没有参与这项研究，他说:“对我来说，真正引人注目的是研究人员为识别不同的睡眠状态所做的精细分析，以及他们如何能够将这些分析转化为估计海上海豹的睡眠模式。”“这将是未来鳍足类动物在海上自由潜水行为研究的重要工具。”
大多数潜水小憩都发生在靠近海岸的地方。虽然北方象海豹目前还没有濒临灭绝(在19世纪，它们几乎被猎杀灭绝)，但肯德尔-巴尔和她的团队担心，航运和海底的陷阱可能会扰乱它们的栖息地。了解海豹睡觉的时间和地点可以帮助保护工作，并确保海豹得到所有两小时的美容睡眠。
