Cell:为什么睡得越晚人越困?
生物通/叶予 · 2016/05/24
头一天晚上睡得越晚,起床的时候就越发艰难。那么,为什么熬夜会让人昏昏欲睡呢?Johns Hopkins大学的研究人员最近解决了这个问题,相关论文发表在Cell杂志上。


头一天晚上睡得越晚,起床的时候就越发艰难。那么,为什么熬夜会让人昏昏欲睡呢?Johns Hopkins大学的研究人员最近解决了这个问题,相关论文发表在Cell杂志上。

如果我们硬要跟生物钟对着干,大脑就会产生一种难以遏制的睡眠冲动(sleep drive)。现在研究人员在果蝇中找到了负责调节睡眠冲动的神经元。果蝇越长时间不睡,这些神经元就越活跃。他们认为,这项研究可以帮助人们更好的理解和治疗睡眠障碍。

“虽然果蝇表面上与人类差异很大,但我们拥有许多相同的基因和行为。举例来说,果蝇的睡眠与人类非常相似”Johns Hopkins大学的副教授Mark Wu介绍到。“我们首次鉴定了睡眠冲动的可调节机制,类似过程应当也存在于人类和其他哺乳动物中。”

研究人员对果蝇脑部神经元进行基因工程改造,由此寻找睡眠调节细胞。他们发现,位于椭球体(ellipsoid body)的R2神经元可以诱导睡眠冲动。为了阻断这些神经元的活性,研究人员改造R2神经元使其生成沉默细胞的破伤风毒素。


研究显示,R2神经元被沉默的时候,果蝇依然保持正常的睡眠规律。但若是强行剥夺这些果蝇晚上的睡眠时间,它们的行为就会与对照产生显著区别。这些果蝇并不需要把失去的睡眠补回来,似乎在睡眠剥夺之后没那么困。

研究人员还分析了R2神经元在清醒状态、睡眠状态和睡眠剥夺状态的活性。R2神经元在清醒状态下活性最低,每秒激发一次。在睡眠状态下,R2神经元每秒激发四次。在睡眠剥夺状态下R2神经元活性最强,每秒激发七次。

我们都知道,熬夜会令人头昏脑胀反应迟钝。为何睡眠不足会带来这么糟糕的体验呢?麻省理工MIT的科学家们最近解开了这个谜题,相关论文发表在eLife杂志上。缓慢振荡的脑波是深度睡眠的一大特征,也出现在昏迷和全身麻醉的时候,与意识丧失有关。研究人员发现,始于丘脑网状核(TRN)的一个大脑回路能够诱导这种缓慢振荡,在其他部分保持清醒的情况下催眠局部大脑区域。如果TRN活性足够强,这种脑波甚至会接管整个大脑。

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