果蠅的身體藏著你失眠的秘密

章咪佳

近日，《2018年中國睡眠指數(shù)報告》表明：68%的年輕人都表示“晚上睡不夠，白天起不來”。生活在一周七天24小時都可能是工作日的全球化時代，人類正在進(jìn)入_種大失眠時代。

但是不用太多悲觀和焦慮，人類可能還有辦法能夠讓睡意重新來襲一一近日，浙江大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)中心郭方課題組在神經(jīng)科學(xué)頂級期刊《Neuron》上在線發(fā)表研究論文。這項研究首次鑒定出果蠅大腦中的幾組關(guān)鍵的節(jié)律神經(jīng)元，解釋了果蠅如何睡一個安穩(wěn)覺。而果蠅的睡眠特點和體內(nèi)的一些最關(guān)鍵基因，和人類具有很大的相似性，因此這項研究將對改善人類睡眠有新的啟發(fā)。

它是決定你何時入睡的指揮官

對普通人來講，果蠅也很常見。從爛水果上突然扎堆飛出來的小蟲子們，就是果蠅，每一只就芝麻粒大小。這些身長不過2毫米的小家伙，是許多科學(xué)家的最愛，特別是研究神經(jīng)科學(xué)的一一因為相比高等哺乳動物超過2萬個與節(jié)律相關(guān)的神經(jīng)核團(tuán)，果蠅大腦中控制節(jié)律的神經(jīng)元數(shù)量非常少，只有約75對150個節(jié)律神經(jīng)元組成的神經(jīng)回路。

“所以我們能夠很陜地篩選出每一個節(jié)律神經(jīng)元對果蠅各種行為的影響。”郭方說。

為何有的人能夠這樣高效地入睡？郭方的實驗室里.果蠅要接受—系列睡眠測試，幫助人類回答這些疑問。

郭方發(fā)明制作了一個邊長20厘米的全封閉盒子，里面有96宮格，每一格都是一只果蠅的“獨棟別墅”。而盒子頂上有攝像頭，實時記錄每一只果蠅的表現(xiàn)。

此前，已有研究證明果蠅和人類一樣，體內(nèi)有生物鐘：白天活動，夜里睡覺。就算被放入實驗室的“極夜”環(huán)境（不見光的全黑環(huán)境）中，它們依然能保持自己的“白天活動、夜里休眠”的節(jié)奏?，F(xiàn)在在盒子的兩側(cè)，有兩束波長不同的光源一一打開紅光，就會激活果蠅腦中的神經(jīng)元;綠光則會關(guān)掉神經(jīng)元的活性。

課題組由此發(fā)現(xiàn)一組功能相反的神經(jīng)元：當(dāng)睡覺時間到來時，一部分神經(jīng)元就會活躍起來，一邊傳遞睡眠指令，一邊去抑制另一些神經(jīng)元，不能讓它們興奮起來，打擾到果蠅的睡眠。

“這也是為什么睡著的時候，不太會動的原因?！惫秸f。

這一覺睡得好不好的秘密

一個人需要睡多長時間？ 2017年，約翰霍普金斯大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)鑒定出：果蠅的大腦中央，有一個名叫EB-R2、長得像個方向盤的神經(jīng)元，決定了生物需要睡多久。

這一階段的實驗，住在宮格“別墅”里的果蠅，要經(jīng)歷頻繁被驚醒的睡眠一一每隔30分鐘被猛烈撞擊一下，驚醒的它們茫然四顧：發(fā)生什么事了？然后抓狂暴走，發(fā)現(xiàn)沒什么事，又再睡回去。

郭方課題組首次觀察到：接到指令后，一些神經(jīng)元會發(fā)生高頻腦電波振蕩。這種振蕩越頻繁，睡眠質(zhì)量就越高，它們能夠幫助生物屏蔽掉有可能打擾睡眠的外界干擾。如果可以影響或誘導(dǎo)這種腦電波的發(fā)生頻率，讓人類保持更長時間的高效深度睡眠，那么我們將來可能少睡幾個小時，也能維持一整天的充足精力。