章咪佳
近日,《2018年中國睡眠指數報告》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,浙江大學基礎醫學院神經科學中心郭方課題組在神經科學頂級期刊《Neuron》上在線發表研究論文。這項研究首次鑒定出果蠅大腦中的幾組關鍵的節律神經元,解釋了果蠅如何睡一個安穩覺。而果蠅的睡眠特點和體內的一些最關鍵基因,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。
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,是許多科學家的最愛,特別是研究神經科學的一一因為相比高等哺乳動物超過2萬個與節律相關的神經核團,果蠅大腦中控制節律的神經元數量非常少,只有約75對150個節律神經元組成的神經回路。
“所以我們能夠很陜地篩選出每一個節律神經元對果蠅各種行為的影響?!惫秸f。
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。
此前,已有研究證明果蠅和人類一樣,體內有生物鐘:白天活動,夜里睡覺。就算被放入實驗室的“極夜”環境(不見光的全黑環境)中,它們依然能保持自己的“白天活動、夜里休眠”的節奏?,F在在盒子的兩側,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元;綠光則會關掉神經元的活性。
課題組由此發現一組功能相反的神經元:當睡覺時間到來時,一部分神經元就會活躍起來,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。”郭方說。
這一覺睡得好不好的秘密
一個人需要睡多長時間? 2017年,約翰霍普金斯大學的科學家已經鑒定出: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:發生什么事了?然后抓狂暴走,發現沒什么事,又再睡回去。
郭方課題組首次觀察到:接到指令后,一些神經元會發生高頻腦電波振蕩。這種振蕩越頻繁,睡眠質量就越高,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這種腦電波的發生頻率,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。