1083
需用时 02:09
14
63
睡不着?打开睡眠开关吧!

牛津大学神经回路和行为中心(Centre of Neural Circuits and Behaviour)的研究者在果蝇大脑中发现了能开启睡眠模式的开关。尽管研究是在果蝇身上进行的,但是科学家表示类似的睡眠机制在人身上也存在。这一研究发表在期刊《神经元》(Neuron)上。

睡眠开关能够调控大脑中一系列促进入睡的神经元的活动。当我们感到疲劳和困倦时,这些神经元就会被触发;而当我们充分休息后,它们就会受到抑制。

参与研究的牛津大学的格罗·麦森伯克(Gero Miesenbock)教授说:“当你感到疲劳时,大脑中的这些神经元就开始吵吵着要求你去睡觉。”

生物体内有两套调节睡眠的机制。一个是生物钟,它使人类和其它动物的生物节律与24小时的昼夜更替周期相吻合。另一个是睡眠同态调节器——这个大脑中的调节器可以纪录你清醒的时间,然后当你的大脑需要“重启”的时候让你睡过去。这一机制表明我们体内有一个独立的、不受外界干扰的“瞌睡点”。当这个机制被关闭或者不起作用时,我们就会睡眠不足。

麦森伯克教授表示:“两种机制的共同作用导致我们一到晚上就想去睡觉。生物钟告诉我们现在到点儿了,而睡眠开关在漫长的清醒状态过后也该启动了。”

在果蝇身上进行的研究揭示了睡眠开关的一个重要功能。杰佛里·唐力说:“我们发现睡眠开关发生突变的果蝇无法在熬夜后的第二天补觉。”

果蝇在睡觉时就不再活动了,而且需要更多的干扰才能把它们唤醒。被强制剥夺睡眠的果蝇会开始打盹并表现出认知能力受损——它们的学习和记忆都受到严重影响,就和缺觉的人差不多。

麦森伯克认为:“睡眠同态调节器和你家里的自动调温器差不多。自动调温器会监测周围的温度,如果太冷了它就切换到加热档。而睡眠同态调节器会监测果蝇清醒的时间,在需要的时候,大脑中的一小群细胞就会去切换开关。这些神经细胞会发出电信号,让果蝇睡去。”

而在突变的果蝇中,研究人员破坏了这一开关中非常关键的一个分子,于是引发睡眠的神经元就不会被激活。结果就是果蝇患上了失眠症。

作为论文第一作者之一的杰佛里·唐力(Jeffrey Donlea)博士解释道:“人脑中有一组与之类似的神经元,这些神经元在睡眠时仍然具有电活性。而且和果蝇的神经元一样,它们也同样是全身麻醉剂的作用靶点。因此,在果蝇身上发现的这种(和睡眠有关的)分子机制很可能在人类身上也适用。”

研究者认为睡眠开关的发现将有助于我们确定新的药物作用靶点——这为改进睡眠障碍的治疗方法提供了新的途径。

目前的研究还有很多工作要做。未来更深入的研究或将为解答“我们为什么要睡觉”这一难题提供新的思路。另一位第一作者、牛津大学的迭戈·皮门特尔(Diogo Pimentel)博士认为:“现阶段最大的问题是弄清影响睡眠开关的内在因素是什么。”他说:“当我们清醒的时候,这些促进入睡的细胞在干什么呢?”

“如果我们知道了是什么原因促使了清醒的大脑去睡一觉来‘重启’,我们大概就离解决‘为什么动物都要睡觉’这个难题不远了。”

信息来源:EurekAlert!
图片来源:shutterstock友情提供

果壳相关小组

从神经元到脑

扩展阅读

The End

发布于2014-02-22, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

我的评论

球藻怪

营养与食品科学硕士

pic